ارزیابی توابع جریمه مختلف در بهینه سازی خط پروژه راه با استفاده از الگوریتم های بهینه سازی ازدحام ذرات شتابدار (APSO) و برخورد اجسام (CBO)

طراحی خط پروژه ای بهینه که کمترین هزینه عملیات خاکی را داشته باشد، می تواند در کاهش هزینه های اجرایی پروژه های راه سازی بسیار موثر باشد. در تحقیقات گذشته تابع هدف عموما به صورت کمینه سازی مجموع قدر مطلق فاصله بین خط پروژه و خط زمین در نظر گرفته می شد و با توجه به پیچیدگی تعیین احجام عملیات خاکی توجه چندانی به حداقل نمودن حجم دقیق عملیات خاکی نشده است. همچنین برای مقابله با محدودیت ها صرفا از تابع جریمه ساکن استفاده شده است که درصورت عدم براورده شدن یکی از محدودیت ها، ضریب نسبتا بزرگی در تابع هدف ضرب و درنتیجه بسیاری از جمعیت های اولیه حذف می شوند و زمان همگرایی در تعیین جواب بهینه افزایش می-یابد. هدف این تحقیق مقایسه توابع جریمه مختلف برای بهینه سازی خط پروژه با استفاده از روش های بهینه سازی فراابتکاری است. برای این منظور، نخست مسئله بهینه سازی خط پروژه بر اساس تابع هدف و محدودیت های مسئله فرمول بندی شد و تابع هدف به صورت هزینه اجرای عملیات خاکریزی و خاکبرداری و محدودیت ها به صورت حداکثر و حداقل شیب طولی، حداقل ارتفاع پل، عدم تداخل قوس ها و حداقل طول قوس های قایم در نظر گرفته شد. برای بهینه سازی مسئله از دو الگوریتم ازدحام ذرات شتابدار (APSO) و بهینه سازی برخورد اجسام (CBO) استفاده شد. نتایج این تحقیق نشان داد که انتخاب تابع جریمه بر سرعت و همچنین جواب بهینه که همان حداقل سازی هزینه اجرای عملیات خاکی است، تاثیر می گذارد. این تحقیق همچنین نشان داد که تابع جریمه از نوع تبرید همراه با الگوریتم بهینه سازی برخورد اجسام می تواند به صورت موثر برای بهینه سازی خط پروژه بکار رود.