دانشگاه آزاد اسلامی
واحد تهران جنوب
دانشکده تحصیلات تکمیلی
“M.Sc” پایان نامه برای دریافت درجه کارشناسی ارشد
مهندسی برنامه ریزی حمل و نقل
عنوان:
مقایسه دو روش طراحی شبکه اتوبوسرانی درونشهری با استفاده از الگوریتم ژنتیک و مورچگان (مطالعه موردی: شهر بندرعباس)
چکیده
از آنجا که مسئله طراحی شبکه مسیر حمل نقل همگانی اتوبوس، منجر به راهحلهای متعددی در فضای جواب خود میشود، برخی از الگوریتمهای فرا ابتکاری مانند الگوریتم ژنتیک و بهینه سازی اجتماع مورچگان، برای یافتن یک نقطه بهینه کلی توسعه داده شده است. رویکردهای پیشنهادی برای شبکه حمل و نقل همگانی اتوبوس با نتایج معیارها و مطالعات حاضر مقایسه شده است. این مقایسه نشان داده است که جوابهای هر دو الگوریتم بهتر از جوابهای موجود بوده است.
این رساله، طراحی و تحلیل دو روش فرا ابتکاری الگوریتم ژنتیک و مورچگان را برای حل مسئله طراحی شبکه اتوبوسرانی پیشنهاد داده و یک مقایسه بین این دو روش ارائه داده است. یک مطالعه بر روی چگونگی عمل کردن الگوریتمهای فرا ابتکاری پیشنهادی، بر روی یک مطالعه موردی انجام گرفته تا خروجیها و کیفیت نتایج حاصله از این الگوریتمها مورد مقایسه قرار گیرد. همچنین نتایج حاصله با وضع موجود شبکه اتوبوسرانی در مطالعه موردی مقایسه شده است.
نتایج حاصل از کار الگوریتمها، نشان داده است که هر دو روش فرا ابتکاری مورد مطالعه، روشهای مناسبی برای حل مسئله طراحی شبکه اتوبوسرانی هستند.
مقدمه
تولد واقعی هوش مصنوعی در اوایل قرن بیستم اتفاق افتاده است و روشهای مختلفی از آن زمان تا کنون، برای مدلسازی، شبیه سازی و بهینه سازی ابداع شده اند. بسیاری از این رو ش ها، از طبیعت الهام گرفته شده و برخی از آنها، مانند منطق فازی، بر اساس فلسفه طراحی شده اند. دسته بندی های مختلفی را برای این روشها میتوان در نظر گرفت. برای مثال، روش شبکه عصبی و سیستم فازی، برای مدلسازی و شبیه سازی به کار میروند، در حالی که روش هایی مانند الگوریتم ژنتیک و الگوریتم مورچگان، برای جستجو و بهینه سازی یک مسئله به کار میروند و نمیتوان کار مدلسازی را با این الگوریتم ها، انجام داد.
دسته بندی دیگر، مربوط به نوع مکانیزمی است که در روش ها اتفاق می افتد. برای مثال، الگوریتم ژنتیک بر اساس روشهای تکاملی ساخته شده است و الگوریتم مورچگان، زنبور عسل و پرندگان، بر اساس رفتار جمعی موجودات زنده و الهام گرفته از طبیعت هستند. اما در مجموع، کلیه این روشها، الگوریتمهای فرا ابتکاری بوده و برای بهینه سازی مسائل مختلف کاربرد دارند.
فصل اول: کلیات
2-1- تعریف مسئله
توسعه حمل و نقل همگانی به عنوان یکی از شیوه های کاهش عوارض منفی حمل و نقل در شهرها، مورد توجه اکثر کشورها (چه پیشرفته و چه در حال توسعه) است. هر چه سهم حمل و نقل همگانی در جذب سفرهای شهروندان بالاتر باشد، منافع اقتصادی و زیست محیط ی بیشتری عاید شهر میگردد. سیستم اتوبوسرانی بهعنوان معمولترین و جا افتاده ترین سیستم حمل و نقل همگانی در شهرها این ویژگی و مزیت را دارد که در عین ارزان بودن و سهولت در اجرا، توان جابه جایی حجم قابل توجهی از شهروندان در اکثر نقاط و معابر شهری را دارد. بیشک طراحی مناسب شبکه اتوبوسرانی (شامل مسیر خطوط، موقعیت ایستگاه ها و پایانه ها، تعداد ناوگان و…) کمک شایانی به افزایش مطلوبیت این سیستم نموده و سبب افزایش سهم اتوبوس در سفرهای شهروندان میشود.
برای طراحی بهینه شبکه اتوبوسرانی، روشها و الگوریتمهای متعددی مانند شبکه های عصبی، مورچگان، ژنتیک، جستجوی منع و تبرید ارائه شده است که همگی از زیرمجموعه های روشهای هیوریستیک و متاهیوریستیک هستند. در این روشها با توجه به حجم وسیع اطلاعات ورودی به شبکه، برای یافتن جواب اصلی با انجام الگوریتم مورد نظر به پاسخهای زیر بهینه مسئله بسنده می شود که مطالعات قبلی نشان داده که این پاسخها تا حد بسیار خوبی قابل اعتماد هستند. در اکثر این الگوریتمها، تابع هدفی تعریف میشود که سعی در کمینه یا بیشینه کردن یک پارامتر دارند. به عنوان مثال برای طراحی بهینه شبکه اتوبوسرانی میتوان از معیارهایی همچون بیشینه کردن سهم حمل و نقل همگانی، کمینه کردن همپوشانی خطوط اتوبوس و… استفاده نمود.
3-1- ضرورت انجام تحقیق
با توجه به اینکه الگوریتم های متاهیوریستیک، در حال توسعه یافتن در حل مسائل مختلف هستند، لازم است که مقایسه ای بین این الگوریتمها انجام شده و کارآیی آنها مشخص گردد که کدام یک از این الگوریتمها، پاسخ بهینه تری را در حل یک مسئله ارائه می دهند. بنابراین در این رساله، سعی بر آن است که نتایج حاصل از طراحی بهینه شبکه اتوبوسرانی به وسیله دو الگوریتم ژنتیک و مورچگان با یکدیگر مقایسه گردد.
برای دانلود متن کامل پایان نامه اینجا کلیک کنید
نظرات شما عزیزان:
تبادل لینک هوشمند