مساله طراحی شبکه حمل و نقل براساس قابلیت اطمینان و حل آن با استفاده از الگوریتم ژنتیک
چکیده
بسیاری از مسایل تصمیم گیری در طراحی و مدیریت سیستم های حمل و نقل می تواند به شکل مدلهای برنامه ریزی دو سطحی فرموله شود که ذاتا غیر کوژ هستند، و از اینرو حل آنها برای یافتن نقطه عمومی مشکل می نماید. بنابراین، پیاده سازی موفقیت آمیز این مدلها به میزان زیادی به توسعه یک الگوریتم کارا برای غلبه بر مشکلات و پیچیدگی های دنیای واقعی متکی است. با وجود تلاشهای زیادی که در حل این مدلها صورت گرفته است، متاسفانه این الگوریتمها یا قادر نیستند نقطه بهینه عمومی را پیدا کنند، یا اینکه از نظر محاسباتی آنقدر پیچیده اند که برای مسایلی در سطح واقعی غیرعملی هستند. در این پایان نامه یک رویکرد ابتکاری کارا، به نام الگوریتم ژنتیک، برای حل یکی از این مسایل، یعنی مساله طراحی شبکه حمل و نقل براساس معیار قابلیت اطمینان،ارائه شده است. عملکرد و توانایی الگوریتم در مقایه با روشهای شمارشی قبلی در قالب یک شبکه آزمایشی نشان داده می شود. در این روش، نخست الگوریتم ژنتیک برای مساله طراحی شبکه طراحی می شود. سپس، پارامترهای این الگوریتم برای مساله مورد نظر پرداخت می شود. آنگاه نتایج آزمایشهایی که در مورد ویژگیهای رفتاری این الگوریتم به انجام رسیده است ارایه می شود. نتایج اجرای کامپیوتری نشان می دهند که این الگوریتم بسیار کارا است و در مقایسه با روش های قبلی بسیار ساده تر است. به علاوه، می توان پذیرفت که الگوریتم ژنتیک به احتمال زیاد نقطه بهینه عمومی را نیز پیدا می کند. نتایج حاصل از حل مساله با تابع هدف قابلیت اطمینان و مقایسه آن با نتایج روش های حل مساله طراحی شبکه سنتی با تابع هدف مازاد منافع استفاده کنندگان راه، از تفاوتهای کلی در جواب مساله حکایت دارد. نتایج آزمایشهای مختلف، هر چند محدود، در زمینه چگونگی رفتار این گونه از طراحی شبکه حاکی از آن است که این روش در ایجاد ارتباط با گره های مهم شبکه تلاش می کند؛ و پروژه های بهبود شبکه ضعیف را به ساخت یک یا چند راه جدید قوی ترجیح می دهد.