به جمع مشترکان مگیران بپیوندید!

تنها با پرداخت 70 هزارتومان حق اشتراک سالانه به متن مقالات دسترسی داشته باشید و 100 مقاله را بدون هزینه دیگری دریافت کنید.

برای پرداخت حق اشتراک اگر عضو هستید وارد شوید در غیر این صورت حساب کاربری جدید ایجاد کنید

عضویت
جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه

ant colony algorithm

در نشریات گروه عمران
تکرار جستجوی کلیدواژه ant colony algorithm در نشریات گروه فنی و مهندسی
  • ناصر محمدی ورزنه، علیرضا وفائی نژاد*، علی اصغر آل شیخ، زهرا عزیزی، امیرهومن حمصی

    یکی از دلایل اساسی که افراد و جوامع را به سوی بهینه سازی کشت محصولات سوق می دهد، کمبود و محدودیت آب شرب و حتی آب مصرفی در بسیاری از کشورهای کم آب جهان از جمله ایران است؛ که به یک مسیله مهم و حیاتی بدل شده است. یکی از راهکارهای مناسب در کشورهایی مانند ایران که در حوزه کشاورزی نیز فعال است، این است که با توجه به نیاز به آب در بخش کشاورزی، مدیریت بهینه کشت محصولات زراعی است. بر همین اساس ضروری است که روش های مختلف تحلیل، تصمیم و برنامه ریزی مورد بررسی قرار گیرد. همچنین، مورد دیگری که امروزه در بهبود الگوی کشت و کاهش میزان آب مصرفی نقش به سزایی می تواند ایفا نماید، در نظرگیری و محاسبه آب مجازی می باشد؛ از این رو بهینه سازی الگوی کشت با بهره گیری از محاسبات آب مجازی می تواند بسیار مفید واقع گردد. استفاده و بهره گیری از سامانه اطلاعات مکانی جهت ایجاد سیستم های تصمیم گیری، سبب مدیریتی منسجم و تصمیم گیری درست در امور مختلف می شود و نیز در نظرگیری آب مجازی منجر به بهبود الگوی گشت و کاهش مصرف آب خواهد بود. در نتیجه در پژوهش حاضر، با استفاده از سیستم تصمیم گیری ای که با قابلیت های GIS و هوش جمعی ایجاد گردید، به همراه محاسبات آب مجازی برخی گیاهان زراعی، به ایجاد و ارایه راهکاری نوین جهت تخصیص بهینه الگوی کشت و در نتیجه استفاده ی صحیح از آب در اراضی کشاورزی بخش بن رود در توابع شهرستان ورزنه، واقع در جنوب شرق استان اصفهان، پرداخته شده است. بدین منظور، پس از بررسی روش های بهینه یابی در تصمیم سازی با استفاده از پارامترهای محیطی، به استفاده الگوریتم هوش جمعی جامعه مورچگان (ACO) در ترکیب با سامانه اطلاعات مکانی، در فرآیند تخصیص زمین با در نظرگیری آب مجازی کشت و نمو گیاهان در شبکه های آبیاری اراضی کشاورزی بخش مذکور دست یافته شد. در نهایت نتایج این پژوهش نشان می دهد که پس از بهینه سازی تخصیص زمین جهت کشت محصولات مشخص آن محدوده، بر اساس آب مجازی محصولات، میزان آب مصرفی می تواند به میزان 37% مقدار اولیه کاهش یابد.

    کلید واژگان: هوش جمعی، الگوریتم جامعه مورچگان (ACO)، آب مجازی، سامانه اطلاعات مکانی (GIS)، الگوی کشت، بهینه سازی
    Naser Mohammadi Varzaneh, Alireza Vafaeinejad*, Aliasghar Alesheikh, Zahra Azizi, Amirhoman Hemmasi

    The shortage and restriction of drinking water and even water consumption in many water-scarce countries of the globe, including Iran, has become an essential and vital issue. This is one of the key reasons that people and communities maximize the development of crops. The best management of crop production, taking into account the requirement for water in the agricultural sector, is one of the acceptable options in nations like Iran, which is also active in the field of agriculture. On the basis of this, it is vital to look at various analytical, planning, and decision-making techniques. Additionally, taking into account and calculating virtual water can significantly improve the cultivation pattern and decrease the amount of water currently consumed; as a result, optimizing the cultivation pattern using virtual water calculations can be highly beneficial. Coherent management and accurate decision-making in a variety of areas will result from the usage and implementation of spatial information systems, and taking into account virtual water will enhance navigation patterns and decrease water consumption. In order to achieve the best allocation of the cultivation pattern and as a result, the correct use of water in the agricultural lands of Ben-Rood district in the operations of Varzaneh city, located in the southeast of Isfahan province, was achieved in the current research by using the decision-making system that was created with the capabilities of GIS and artificial intelligence, along with the virtual water calculations of some agricultural plants. Using the collective intelligence algorithm of the ant community (ACO) in conjunction with the spatial information system, it was possible to achieve this goal after examining the optimization methods in decision-making using environmental parameters. This was done by taking into account the virtual water of cultivation and the growth of plants in the irrigation networks of the agricultural lands of the mentioned sector. Finally, the findings of this study demonstrate that the amount of water consumed may be decreased to 37% of the initial amount after optimizing the allocation of land for the cultivation of specific crops in that area, based on the virtual water of the crops.

    Keywords: Collective Intelligence, Ant Colony Algorithm, Virtual Water, Geographic Information System (GIS), Cultivation Pattern, Optimization
  • سعید نجفی زنگنه، ناصر شمس قارنه*، پرنیان عزیزی، عبدالحمید اشراق نیا جهرمی

    موضوع ساخت وساز از مهمترین مسایل تاثیرگذار بر یک جامعه از دیدگاه اقتصادی، اجتماعی، فرهنگی و... است. اما در این میان، موضوع کیفیت در ساخت پروژه های عمرانی نیاز به بحث و بررسی علمی بیشتری دارد. پ‍ژوهش حاضر به بررسی بهینه سازی دوهدفه کیفیت پروژه های عمرانی و هزینه های ساخت براساس تیوری پایایی سیستم ها می پردازد. همچنین یک مثال واقعی برای ارزیابی کارایی مدل بهینه سازی پایایی سیستم پیشنهادی استفاده شده است.به منظور دستیابی به این هدف الگوریتم چهارمرحله ای تعریف شده و مدل پیشنهادی با استفاده از دو روش M3AS و الگوریتم کلونی مورچگان کلاسیک حل و نتایج دو روش با یکدیگر مقایسه گردید. پروژه ساخت و ساز مجموعه مسکونی 5 طبقه پرزین-2 واقع در زعفرانیه تهران مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج حاکی از آن است که روش M3AS با استفاده از جستجوی محلی که انجام می دهد از قابلیت های بیشتری جهت عملیات بهینه سازی نسبت به الگوریتم کلونی مورچگان کلاسیک برخوردار است.در این مطالعه، مدل بهینه سازی چند هدفه مبتنی بر نظریه قابلیت اطمینان به تصمیم گیرندگان برای تعیین و انتخاب هزینه و کیفیت پروژه های ساختمانی گسترش می یابد. با توجه به اینکه این پروژه ها مهمترین مولفه توسعه کشور هستند، باید با توجه به هزینه و کیفیت به درستی مدیریت شوند

    کلید واژگان: بهینه سازی، تئوری پایایی سیستمها، M3AS، ساخت، الگوریتم کلونی مورچگان کلاسیک
    Saeed Najafi Zangeneh, Naser Shams Gharneh *, Parnian Azizi, Abdolhamid Eshragh

    Construction is one of the most important issues in a society economically, socially, culturally and so on. But the issue of quality in the construction projects requires discussion takes more scientific. The objective of this study is to investigate the optimization of the quality of construction projects and construction costs based on system reliability theory. Also, a real construction project is presented to evaluate the efficiency of the proposed model. In order to achieve this goal, a four-step algorithm is defined and proposed model using two methods M3AS and classic ant colony algorithm is solved. The results of both methods are compared. Parzin five-story residential building located on Zaferanieh Street is studied. The results indicated that M3AS innovative approach through local search is more capable than the classical ant colony algorithm for optimization. Most previous studies have not considered the importance of the quality of project. In this study, quality in the form of reliability at the time of completion of the work is quantified. The proposed model has been so overcome lack of expression and effectively using reliability theory. This model can automatically produce reliability and optimal cost of system with regard to structure function of reliability and non-linear function of cost-reliability. In this study, multi-objective optimization model based on reliability theory extends to decision-makers to determine and choose between cost and quality for construction projects. Since a major part of the annual budget allocated to construction projects, these projects are the most important component of the country's development that must be managed properly in terms of cost and quality and be completed according to the schedule. iT is clear that the status of the construction industry in terms of quality and cost should be much improved.

    Keywords: optimization, System reliability theory, M3AS, Construction, Ant colony algorithm
  • امیرمسعود رحیمی، سجاد مرامی
    یافتن مسیر مناسب برای حل مسائل مسیریابی وسایل نقلیه در تحقیقات کاربردی حمل و نقل از جایگاه مهمی برخوردار است. در مقاله حاضر از الگوریتم جامعه مورچگان برای بهینه سازی حل مساله مسیریابی وسایل نقلیه با پنجره زمانی و اعمال محدودیت ظرفیت استفاده شد. در ابتدا الگوریتم مورچگان را بر روی مساله مسیریابی وسایل نقلیه با پنجره زمانی و محدودیت ظرفیت وسایل نقلیه کلاسیک اجرا شد. در این حالت از 9 مساله اجرا شده با 100 مشتری در 6 مساله جواب ها بهینه شده اند. در مرحله بعد، الگوریتم بر روی روش توسعه یافته ای از مساله مسیریابی وسایل نقلیه با پنجره زمانی پیاده شد. جواب های حاصله از اجرای مساله فوق بر روی 100 مشتری نشان می دهد که در تمامی مسائل جواب ها بهبود یافته اند. بیشترین کاهش هزینه مربوط به مساله R206 با 32. 72 درصد کاهش هزینه می باشد. بطور متوسط کمتر از 20 ثانیه برای اجرای هر مساله زمان لازم است.
    کلید واژگان: بهینه سازی، الگوریتم جامعه مورچگان، مساله مسیریابی وسایل نقلیه با پنجره زمانی و محدودیت ظرفیت وسایل نقلیه
    A. M. Rahimi, S. Marami
    Vehicle routing problem has an important place in applied research. Finding the right path to solve Vehicles Routing Problem is one of the most significant measures taken in recent decades. In this routing method, each delivery must be made within time windows, and not to mention the fact that each customer must be visited only once. At the present paper, Ant Colony Algorithm Optimization for Vehicle Routing Problem with Time Windows and Capacity Constraint (ACOVRPTWCC) has been utilized. First, Ant Algorithm for Vehicle routing Problem with Time Windows and vehicle Capacity Constraint classic has been implemented. In this way, of 9 problem implemented through 100 customers in 6 problems, solutions are optimized. Then, algorithm is carried out on a new type of vehicle routing problem with time window. The most decrease of cost related to R206 problem by 32.72 percent minimization of cost. For any problem, on the average, 20 second time is needed.
    Keywords: Optimization, Ant Colony Algorithm, Vehicle Routing Problem with Time Windows, Capacity Constraint
  • غلامعلی خمر، وحید پاسبان عیسی لو *، نگاره مژگان
    همواره در طول تاریخ، مساله امدادرسانی و سرعت عمل آن از اهمیت بسیاری برخوردار بوده است، بویژه در دوره اخیر که با پیشرفت فراوان علم پزشکی، کمینه سازی زمان امدادرسانی نیز ضرورتی بیش ازپیش یافته است. به این منظور، استفاده از هوش مصنوعی و اصطلاح الگوریتم های مسیریابی نوین، و بومی سازی آن در بخش شهری با توجه به وسعت و گستردگی شهرها می تواند در ساماندهی مدیریت شهری و امدادرسانی، کارآمد باشد. بنابراین هدف این تحقیق استفاده کاربردی و تطبیقی از دو نوع الگوریتم فرا ابتکاری یعنی الگوریتم اجتماع مورچه ها و الگوریتم ژنتیک به منظور مسیریابی بهینه و کمینه سازی مسافت طی شده است. روش تحقیق نیز توصیفی- تحلیلی و با اهداف کاربردی است، در این تحقیق مطالعه موردی بر روی بیش از 29 نقطه شهری و روستایی به مرکزیت شهر پارس آباد در محیط متلب (MATLAB) انجام گرفته و در محیط GIS نمایش داده شده است. مدل ارائه شده در این مقاله، علاوه بر مساله موردبررسی می تواند به منظور مسیریابی بهینه توزیع کالاهای اساسی به هنگام وقوع بحرآنهای طبیعی و انسانی، مسئله ترافیک و غیره نیز مورداستفاده قرار گیرد. لازم به ذکر است که در الگوریتم پیشنهادی برای انتخاب تصادفی همسایگی ها از روش انتخاب چرخ رولت استفاده شده است. نتایج تحقیق نشان داد که با توجه به وسعت کم منطقه موردمطالعه، زمان و کیفیت دستیابی به مسیر بهینه در الگوریتم اجتماع مورچه در مقایسه با تئوری ژنتیک بازمانی برابر با 23/0. میلی ثانیه سریع تر محاسبه شد، درحالی که این زمان برای الگوریتم ژنتیک برابر با27/0 میلی ثانیه بود. همچنین زمان رسیدن به محل حادثه توسط آمبولانس ها نیز با فرض حرکت 30 مورچه، برای الگوریتم اجتماع مورچه ها و ژنتیک به ترتیب 19 دقیقه و 45 ثانیه و 22 دقیقه و 12 ثانیه محاسبه شد. در پایان نیز پیشنهاد هایی به منظور بهبود و ارتقا هر چه بیشتر امر امدادرسانی و کمینه سازی زمان حرکت آنها ارابه می شود.
    کلید واژگان: الگوریتم اجتماع مورچه، الگوریتم ژنتیک، پارس آباد، گروه های امدادی، مسیریابی
    Gholamali Khammar, Vahid Pasban Isalou *, Negarh Moghgan
    Promptness of relief groups and especially, of inter- cities ambulances has a vital role in their performance during unpredicted disasters. In this regard, optimal routing of these groups seems necessary in order to cover maximum population centers. For this purpose, the use of artificial intelligence and the so-called “new routing algorithms,” and its localization among inter/ intra- cities sections, based on their extent and spread, can be an efficient way for efficient urban management and relief organization. Therefore, the aim of this study was to show the practical application of ant colony algorithm for optimizing routing and minimizing the travelled distance. Ultimately, to demonstrate the capabilities of this algorithm, it was compared with the genetic algorithm. In this research, the case study was performed on over 29 urban and rural points, originated in Parsabad city, in MATLAB and shown in the GIS environment. The proposed model in this paper can not only be used to analyze the issue, but it also can be used to optimize the routing of distribution of basic goods in cases of natural and human disasters, traffic problem, and so on. Need to note that in the proposed method, the Rolette wheel Selection method is used for random selection of the neighborhoods.The results showed that due to the limited area of the case study, time and quality of achieving to optimal route in ant colony algorithm were calculated 0.19 ms faster than the genetic theory, whereas, given the movement of 30 ants, the time required to arrive to the scene by the ambulances for ant colony algorithm and the genetic algorithm was calculated 19' 45'' and 24' 15'', respectively.
    Keywords: Ant colony algorithm, genetic algorithm, Parsabad (Iran), ambulance, routing
  • محمود فتوحی فیروزآباد *، مسعود تابش
    تانک ها در شبکه توزیع آب وظیفه ذخیره آب به منظور استفاده در شرایط اضطراری، مصرف آتش نشانی و کنترل نوسانات مصرف را به عهده دارند. هزینه ساخت تانکها زیاد بوده و بنابراین در زمان بهره برداری استفاده بهینه از کل حجم ضروری می باشد. در صورتی که حجم تانک از حجم مورد نیاز در طول دوران بهره برداری کمتر و یا بیشتر باشد، قابلیت اطمینان بهره برداری از آن کمتر خواهد بود.براین اساس، رابطه جدیدی برای قابلیت اطمینان تانک با توجه به تغییر تراز آب در تانک تعریف شده است. به علاوه، با توجه به اینکه تغییر تراز آب می تواند روی فشار و سن آب در گره ها تاثیرگذار باشد، این تاثیر با درنظر گرفتن قابلیت اطمینان هیدرولیکی و کیفی بررسی شده است. همچنین برای بررسی تاثیر همزمان تغییر تراز آب برروی قابلیت اطمینان هیدرولیکی و کیفی، رابطه ای برای قابلیت اطمینان تلفیقی نیز تعریف شده است. در این مقاله با معطوف شدن به فاز بهره برداری، سعی می شود بهینه سازی چندهدفه عملکرد شبکه های آبرسانی بررسی شود که هدف اول حداقل ساختن هزینه ساخت تانک است و هدف دوم حداکثر نمودن قابلیت اطمینان هیدرولیکی، کیفی و تلفیقی می باشد. به منظور بهینه سازی عملکردی شبکه توزیع آب به علت کارایی بالا و سادگی پیاده سازی الگوریتم جامعه مورچگان، الگوریتم NA-ACO-CD در محیط Visual C++ تدوین شده است. کارایی الگوریتم تدوین شده با بهینه سازی توابع ریاضی آزمایش، اثبات شده و قابل اجرا بر شبکه های توزیع آب می باشد. منحنی پاره تو حاصل از بهینه سازی چندهدفه به تصمیم گیرنده این امکان را خواهد داد تا با توجه به شرایط موجود گزینه برتر را انتخاب نماید.
    کلید واژگان: بهینه سازی چندهدفه، الگوریتم جامعه مورچگان، تانک، قابلیت اطمینان، سن آب
    Mahmood Fotuhi
    Tanks in water distribution networks are used to store water for emergency conditions, fire flow demand and demand oscillations controll. Construction of tanks spends a lot of money and therefore using whole volume of tanks is essential while operation. Otherwise, if tank volume will be more or less than what is required during operation, tank reliability is reduced. Accordingly, in this paper, a new relationship for tank reliability according to water level variation in tanks is defined. Therefore, maximum water level in tanks is defined as the decision variable. The definition of tank reliability is as follows. At first, the values of maximum level for each tank is computed such a way that optimal use is provided from balancing volume of tanks. In fact, for these maximum level values, maximum reliability is acheived for each tank. Now if during optimization process, a value lower than these computed maximum level is selected for decision variables, tank reliability is reduced. To compute the value of tank reliability, the values of tank water level for the selected decision variables is devided by the values of tank water level for maximum tank reliability. Also, because water level variation can effect on pressure and water age in demand nodes, this effect is investigated by considering hydraulic and quality reliability. In fact, variation of water level in tanks changes node demand pressures and in result actual node demands. Also, variation of water level or on the other hand variation of storage volume affects on water age in demand nodes. Besides, in order to investigate the simultaneous effect of water level variation on hydraulic and quality reliability, a relationship is also defined for integrated reliability. Definition of integrated reliability is to investigate whether there is optimum maximum tank level values that both hydraulic and quality reliability is improved simultaneusly while tank construction costs is minimum. Optimal management of tanks in water distribution networks to provide required water of consumers with desired quality is of high importance. To acheive this, optimization is defined as a powerful tool. In this paper, by focusing on operation phase, multiobjective optimization of water distribution performance is performed in which tank costs is considered as the first objective and tank reliability, node hydraulic reliability, node water age reliability and integrated reliability is considered as the second objective. Ant colony algorithm is codified in Microsoft Visual C for optimization due to its simplicity and high performance. The validity of the edited algorithm is tested on mathematical functions and proved to be applicable on water distribution networks. The created trade-off curve from multiobjective optimization helps the decision makers to select the top choice based on the importance of their own criterion whether it is hydraulic or quality.
    Keywords: Multiobjective Optimization, Ant Colony Algorithm, Tank, Reliability, Water Age
  • امیرعلی زرین مهر، مرتضی پرویزی، یوسف شفاهی، سید احسان سید ابریشمی
    طراحی شبکه گسسته حمل ونقل عبارت است از انتخاب زیرمجموعه ای امکان پذیر از پروژه ها (بزرگراه ها)ی پیشنهادی در یک شبکه حمل ونقل به منظور کمینه سازی زمان سفر کل کاربران شبکه. این مساله در رده مسائل NP-Hard است که هیچ الگوریتم موثری برای حل دقیق آنها در مقیاس بزرگ وجود ندارد. ازاین رو بیشتر مطالعات انجام گرفته، به منظور یافتن جوابی نسبتا خوب در مدت زمانی معقول، از طریق رویکردهای ابتکاری و فراابتکاری به مساله پرداخته اند. اما راه دیگری که همچنان برای افزایش سرعت رویکردهای حل مساله وجود دارد، محاسبات موازی است. مقاله پیش رو، به بررسی کاربرد محاسبات موازی در یک الگوریتم فراابتکاری در مساله طراحی شبکه گسسته حمل ونقل می پردازد. در این مقاله، یک الگوریتم موازی کلونی مورچگان، بر مبنای مطالعه پورزاهدی و ابوالقاسمی، با الگوی موازی سازی ارباب-کارگر پیشنهاد می گردد. برای مطالعه موردی، شبکه حمل ونقلی خلاصه شده شیکاگو با 16 پروژه پیشنهادی درنظرگرفته می شود. نتایج موازی سازی بر روی خوشه ایاز 8 هسته پردازشی نشان دهنده آن است که الگوریتم های موازی می توانند ظرف مدت زمان 4000 ثانیه به جواب هایی با کیفیت بالا دست پیدا کنند، درحالی که همین دستیابی برای الگوریتم های تک هسته ای در مدت 10000 ثانیه اتفاق می افتد. از سه اجرای موازی، در دومورد الگوریتم موازی کلونی مورچگان به جواب دقیق مساله دست می یابد، و در مورد دیگر به جوابی با 07/0 درصد خطا همگرا می شود. عملکرد موازی الگوریتم کلونی مورچگان، همچنین با الگوریتم شاخه وکرانه مقایسه می شود. این مقایسه نشان می دهد که الگوریتم موازی شاخه وکرانه به بیش از 32000 ثانیه زمان اجرا برای یافتن جواب دقیق مساله نیاز دارد، درحالی که الگوریتم موازی کلونی مورچگان عملکرد بسیار سریع تری را نشان می دهد.
    کلید واژگان: طراحی شبکه گسسته حمل ونقل، الگوریتم کلونی مورچگان، محاسبات موازی، الگوی ارباب، کارگر
    Amirali Zarrinmehr
    Transportation Discrete Network Design Problem (TDNDP) is the problem of selecting a feasible subset of proposed projects، i. e. highways، so as to minimize the total travel time of the network users. This problem falls into the NP-Hard complexity class of problems for which no efficient algorithm exists for exact solution in practical cases. As a result، to find a rather good solution for the problem in a reasonable amount of time، many studies addressed TDNDP through heuristic and meta-heuristic approaches. However، application of parallel computing is still another way to further speedup TDNDP solution approaches. This paper is going to explore the application of parallel computation in a meta-heuristic algorithm in TDNDP. A parallel Ant Colony Algorithm (ACA)، based on the study of Poorzahedy and Abulghasemi، is proposed with the master-worker parallelization paradigm. The Chicago Sketch transportation network is considered as a case study with 16 bi-directional proposed projects. The results of parallelization over a cluster of 8 processing cores support that parallel algorithms can achieve high quality solutions in 4000 seconds، while this happens for the single-core algorithm in 10000 seconds. The parallel ACA finds the exact solution of the problem in two instances out of three runs and in the other instance it converges to a solution with 0. 07 percent error from the exact solution. The parallel performance of ACA is also compared with that of the branch and bound algorithm. The comparison indicates that the parallel branch and bound algorithm requires more that 32000 seconds running time to find the exact solution of the problem، while the parallel ACA reveals a much faster performance. Transportation Discrete Network Design Problem (TDNDP) is the problem of selecting a feasible subset of proposed projects، i. e. highways، so as to minimize the total travel time of the network users. This problem falls into the NP-Hard complexity class of problems for which no efficient algorithm exists for exact solution in practical cases. As a result، to find a rather good solution for the problem in a reasonable amount of time، many studies addressed TDNDP through heuristic and meta-heuristic approaches. However، application of parallel computing is still another way to further speedup TDNDP solution approaches. This paper is going to explore the application of parallel computation in a meta-heuristic algorithm in TDNDP. A parallel Ant Colony Algorithm (ACA)، based on the study of Poorzahedy and Abulghasemi، is proposed with the master-worker parallelization paradigm. The Chicago Sketch transportation network is considered as a case study with 16 bi-directional proposed projects. The results of parallelization over a cluster of 8 processing cores support that parallel algorithms can achieve high quality solutions in 4000 seconds، while this happens for the single-core algorithm in 10000 seconds. The parallel ACA finds the exact solution of the problem in two instances out of three runs and in the other instance it converges to a solution with 0. 07 percent error from the exact solution.
    Keywords: Transportation Discrete Network Design, Ant Colony Algorithm, Parallel Computing, Master, Worker Paradigm
  • اکرم ذوالفقاری، زینب کرکه آبادی
    کاهش زمان نقل و انتقال، منجر به افزایش سطح خدمات دهی به شهروندان و جلب رضایت آنان می شود. این امر در بخش امدادرسانی و در مواقع بحرانی به شکل پررنگ تری نمود می یابد. به این منظور، استفاده از هوش مصنوعی و اصلاح الگوریتم های مسیریابی نوین، و بومی سازی آن در بخش شهری با توجه به وسعت و گستردگی شهرها، می تواند در ساماندهی مدیریت شهری و امدادرسانی، کارآمد باشد. در این تحقیق هدف بر آنست تا ضمن نگاهی به الگوریتم های مورد بهره برداری در مسیریابی، از جمله ژنتیک و کلونی مورچه و توجه به وسعت شهر، مطالعه ای به منظور بهینه سازی مسیریابی با استفاده از الگوریتم تئوری بازی ها در نرم افزار ArcGis، صورت گیرد. برنامه های مسیریابی با الگوریتم های ژنتیک، کلونی مورچه و تئوری بازی ها، در نرم افزار ArcGis فراخوانی و سپس برای مسیریابی، استفاده شدند. نتایج نشان داند که در وهله اول، نبود پایگاه اطلاعات مکانی مشترک بین سازمان های امدادی، باعث می شود خدمات رسانی آنها در کمترین زمان، امکان پذیر نباشد و در صورت ایجاد پایگاه اطلاعات مکانی و استفاده از آن، با توجه به وسعت کم شهر مورد مطالعه یعنی سمنان، زمان دستیابی به مسیر بهینه توسط ArcGis با استفاده از الگوریتم تئوری بازی ها، در مقایسه با استفاده از سایر الگوریتم ها، کوتاه تر باشد، به نحوی که این زمان برای تئوری ژنتیک، کلونی مورچه و تئوری بازی ها به ترتیب 27/0، 23/0 و 19/0 میلی ثانیه محاسبه شد. زمان رسیدن به محل حادثه توسط گروه های امدادی با استفاده از مسیریابی انجام شده توسط برنامه ArcGis نیز با الگوریتم ژنتیک، کلونی مورچه و تئوری بازی ها به ترتیب 3 دقیقه و 5 ثانیه، 3 دقیقه و 15 ثانیه و 2 دقیقه و 42 ثانیه به دست آمد.
    کلید واژگان: هوش مصنوعی، مسیریابی، الگوریتم ژنتیک، الگوریتم کلونی مورچه، الگوریتم تئوری بازیها
    Reduced transfer time results in increased levels of service to citizens and their satisfaction would increase consequently. To this end، using new and improved routing algorithms and localizing them in urban areas، considering their scope and extent، can be efficient in urban management and relief sectors. The purpose of this study is to look at the operation of the routing algorithms، including Genetic and Ant colony and due to the size of the city conduct a research to optimize the routing by using Game theory algorithm in the software ArcGis. Therefore، programs written for routing with Genetic algorithm، Ant colony and Game theory were called for in the software ArcGis and then used for routing. The results showed lack of spatial information database shared between rescue squads makes their services impossible in the least amount of time and if spatial databases are made and used، due to the small size of the city of Semnan، the time to achieve an optimal route by ArcGis using Game theory algorithm would be shorter compared with other algorithms. Therefore، the time for the Genetic theory، Game theory and Ant colony are 0. 27، 0. 23 and 0. 19 ms. respectively. Time to reach the crash site، using the routing by ArcGis program with Genetic algorithm، Ant colony and Game theory are 3 minutes and 5 seconds، 3 minutes and 15 seconds، and 2 minutes and 42 seconds، respectively.
    Keywords: Artificial Intelligence, routing, genetic algorithm, ant colony algorithm, game theory algorithm
  • M. H. Talebpour, A. Kaveh*, V. R. Kalatjari
    Ant Colony Optimization (ACO) has been used as one of the popular meta-heuristic algorithms in structural optimization. In this algorithm, the selected cross sections are chosen according to a parameter called “probability ratio”. This parameter and the way to choose the cross sections from a list of cross sections, are the most important points in the optimization process. Though the Ant Colony algorithm has a special ability in achieving the optimal point, in some cases in order to avoid local optima, the utilization of special techniques is needed. In the present paper, the first aim is to use Harmony Search (HS) algorithm to increase the local search ability of the ACO. In this way a combined algorithm, denoted by HACOHS, is obtained with special abilities to achieve a global optimum. For this purpose, optimal design of skeletal structures such as trusses and steel frames is considered using the HACOHS. However, in the process of optimization by HACOHS method, several GA selections are employed at the cross section selection stage. Utilizing the Tournament (HACOHS-T), Roulette wheel (HACOHS-Ro), and Rank (HACOHS-Ra) methods it is found that the HACOHS-T is the most efficient of these algorithms for optimal design of skeletal structures.
    Keywords: Optimization, ant colony algorithm, harmony search, genetic algorithm, skeletal structures
  • فاطمه چگینی*، محمود صفارزاده، امیرعلی زرین مهر، هیما ساکی
    امروزه با توجه به رشد اقتصادی-اجتماعی شهرهای بزرگ،برنامه ریزی و سرمایه گذاری صحیح در جهت توسعه، بهبود و تقویت سیستم حمل و نقل همگانی و در نظر گرفتن نیازهای استفاده کنندگان از سامانه، تاثیر بسزایی در عملکرد سامانه حمل و نقل شهرها خواهد داشت. سامانه حمل و نقل اتوبوس یکی از مهم ترین سامانه های حمل و نقل همگانی به شمار می رود. مجموعه مسایل طراحی شبکه اتوبوسرانی، با جستجوی مسیرهای بهینه اتوبوسرانی و تعداد اتوبوس در هر مسیر، از جمله مسایل زیربنایی در برنامه ریزی حمل و نقل همگانی به شمار می روند. این مسایل به لحاظ محاسبات بسیار پیچیده بوده و حل دقیق آنها برای مثال های واقعی میسر نیست. این تحقیق تلاش می کند تا با استفاده از الگوریتم کلونی مورچگان به عنوان یک الگوریتم فراابتکاری، روشی جهت پیدا کردن مسیر بهینه به لحاظ تامین رضایت بیشتر استفاده کنندگان از سامانه ارایه کند. رضایت استفاده کنندگان از سامانه به وسیله یک تابع هدف کلی متشکل از پارامترهای تقاضای پوشش داده شده، فرکانس مسیر، میزان دسترسی به سامانه، تعداد انتقال و مسافت طی شده، سنجیده می شود. مدل پیشنهادی روی شبکه فرضی Sioux Falls پیاده سازی و نتایج حاصل از آن با نتایج کوتاه ترین مسیر مقایسه می گردد. برتری مسیرهای ارایه شده توسط الگوریتم پیشنهادی در مقایسه با الگوریتم کوتاه ترین مسیر کاملا مشهود است.
    کلید واژگان: طراحی شبکه اتوبوس، رضایت استفاده کنندگان، الگوریتم کلونی مورچگان، الگوریتم کوتاه ترین مسیر
    F. Chegini*, M. Saffarzadeh, A. Zarrinmehr, H. Saki
    Bus transportation system is of the most important public transportation. Improvement of this system has a considerable effect on the efficiency of the urban transportation system as well as increasing passengers’ satisfaction and attraction. Consequently, this will result in energy saving and reduction in volume of traffic and environmental pollution. All the issues about bus network design including the optimal routing and the fleet size in each path are taken into account as a crucial issue in public transportation planning. These issues are so complicated that no exact solution can be found in real cases. This study attempts to introduce a method to find optimized path of the bus network in terms of passengers’ satisfaction through applying ant colony algorithm as a metaheuristic algorithm. The passengers’ satisfaction is assessed by an overall objective function which includes some desirable parameters such as the fulfilled (coverage of) demands, the path frequency, the network accessibility, the number of transfers and the traveled distance. In this paper, the Sioux-falls network is simulated in proposed model and the results are compared with the shortest path algorithm. The improvement in represented paths via proposed algorithm is remarkably evident compared with those from shortest path algorithm.
    Keywords: Bus Network Design, passenger's satisfaction, Ant Colony Algorithm, Shortest Path Algorithm
  • S.M. Tavakkoli, L. Shahryari, A. Parsa
    In this article, the ant colony method is utilized for topology optimization of space structures. Strain energy of the structure is minimized while the material volume is limited to a certain amount. In other words, the stiffest possible structure is sought when certain given materials are used. In addition, a noise cleaning technique is addressed to prevent undesirable members in optimum topology. The performance of the method for topology optimization of space structures are demonstrated by three numerical examples.
    Keywords: space structure, topology optimization, Ant Colony Algorithm
  • شهریار افندی زاده، احمدرضا غفاری، نوید کلانتری
    عدم قطعیت تقاضا، یکی از مهم ترین منابع عدم قطعیت در شبکه های حمل و نقل است که به دلایل مختلفی از جمله ضعف در پیش بینی متغیرهای اقتصادی-اجتماعی، ضعف مدلها و خطا در برآوردهای بلند مدت متغیرهای مربوط به آن به وجود می آید. یکی از مهم ترین عوامل در حل مسئله طراحی شبکه نیز همین تقاضاست و هدف این مقاله ارزیابی تغییر پذیری تقاضا در حل مسئله طراحی پیوسته و گسسته شبکه است. برای این منظور فرض شده است که تقاضا از الگوی عدم قطعیت جعبه ای پیروی کرده و نوآوری انجام شده در حل این مسئله،، استفاده از الگوریتمهای ژنتیک و کلونی مورچگان و مقایسه کارآیی آنها در حل مسئله فوق است. بر اساس نتایج به دست آمده از این مطالعه، می توان نتیجه گرفت که در شرایطی که تقاضای متغیر وارد بر شبکه به صورت عدم قطعیت جعبه ای باشد، طراحی گسسته و پیوسته شبکه حمل و نقل نقل بر اساس تقاضای حداکثر، به ترتیب تا 4 و 10 درصد خطا نسبت به طراحی بر اساس بدترین وضعیت تقاضای متناظر شبکه ایجاد می کند
    کلید واژگان: طراحی شبکه، تقاضای متغیر، تخصیص تعادلی، الگوریتم ژنتیک، الگوریتم کلونی مورچگان
    Sh. Afandizadeh, A. Ghaffari, N. Kalantari
    Uncertain demand is one of the most important sources of uncertainties in transportation networks. It is almost based on various sources such as difficulty in forecasting of socio economic variables and the model’s deficiency. This demand is one of the main operative elements of transportation network design problems. The aim of this paper is to evaluate the effect of demand variability in discrete and continuous transportation network design problem. Thus, the uncertainty of demand has been assumed to have a maximum and a minimum rate, and the level of uncertainty in demand is assumed to vary between these extreme values as in a box. In this paper two Meta heuristic methods; Ant Colony Optimization (ACO) and Genetic Algorithm (GA), has been used to solve the aforementioned problem. It has been shown in this paper that relative to designing a network with maximum demand, the proposed method has found demands with 4 to 10 percent longer travel time. This could considerable effect on results of the network design problem.
    Keywords: Network design, variable demand, equilibrium assignment, Genetic algorithm, Ant Colony algorithm
  • شهریار افندی زاده*، احمدرضا غفاری، نوید کلانتری
    طراحی شبکه های حمل و نقل یکی از مهم ترین مسایل در مهندسی برنامه ریزی حمل و نقل است که وجود عدم قطعیت ها پیچیدگی آن را بیشتر می نماید. عدم قطعیت در تقاضا یکی از رایج ترین منابع عدم قطعیت در شبکه ها است که به دلایلی مانند دشواری پیش بینی تولید و جذب سفرها در آینده به وجود می آید. در این مقاله از روشی بر پایه بهینه سازی استوار برای حل مسئله طراحی شبکه گسسته های حمل و نقل در شرایط وقوع تقاضای متغیر گزینه مبنا استفاده شده که سطح عدم قطعیت وارد شده در مسئله را در اختیار طراح قرار می دهد. برای این منظور از تابع هدف مجموع وزن داده شده میانگین و واریانس کل زمان سفر در گزینه های مختلف تقا ضا و برای حل مسئله فوق از الگوریتم های ژنتیک و دسته مورچگان استفاده شده است. به منظور ارزیابی مدل پیشنهادی از دو مطالعه موردی روی یک شبکه متوسط استفاده شده است. در مطالعه موردی اول، الگوی تقاضا در گزینه های فرضی اختلاف قابل توجهی داشته و در نتیجه، واریانس کل زمان سفر نسبت به میانگین آن، اثر مهمی در طرح نهایی خواهد داشت. در مطالعه موردی دوم، گزینه های تقاضا اختلاف بسیار اندکی داشته و اثر وزن داده شده به میانگین و واریانس در طراحی نمود بیشتری دارد. در هر دو حالت، نتیجه طراحی در شرایط عدم قطعیت با نتیجه طراحی مستقل گزینه ها متفاوت بوده و بر لزوم استفاده از روش های مبتنی بر بهینه سازی در شرایط عدم قطعیت در حل مسایل مشابه تاکید شده است. همچنین در مقایسه الگوریتم های ژنتیک و دسته مورچگان به ازای وزن های مختلف در تابع هدف، الگوریتم دسته مورچگان در زمان محاسباتی کمتر، پاسخ بهتری را به دست داده است.
    کلید واژگان: طراحی شبکه، تقاضای متغیر، تخصیص تعادلی، الگوریتم ژنتیک، الگوریتم دسته مورچگان
    Sh. Afandizadeh*, A. Ghaffari, N. Kalantari
    Transportation network design is one of the most important issues in transportation engineering, which is complicated by uncertainty. Uncertainty in demand is one of the most common types of uncertainty in traffic networks, which comes from various sources such as difficulties in forecasting of trip productions and attractions. In this paper, a method based on robust optimization for discrete network design in scenario-based variable demand conditions is used, in which the level of imposed uncertainty of that problem will depend on designer choice. For this reason, the objective functions of weighted mean and variance total travel time in several demand scenarios are implemented; and for solving that problem, genetic and ant colony algorithms are used. To examine the proposed model, two case studies are applied to an ordinary network. In the first one, the demand pattern in hypothetical scenarios has a high disparity, and the variance of total travel time is more important in the final design than the mean. In the second case study, the demand pattern has a low disparity, and the weight of the mean and variance is more significant in the design solution. Based on two conditions, the results of design in the condition of uncertainty are different with independent design of each scenario, which emphasizes the use of optimization methods in conditions of uncertainty to solve similar problems. Also, in comparison of genetic and ant colony algorithms in various weights of the objective function, the ant colony algorithm found better solutions with less calculation effort.
    Keywords: Network Design, Variable Demand, Equilibrium Assignment, Genetic Algorithm, Ant Colony Algorithm
نکته
  • نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شده‌اند.
  • کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شده‌است. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
  • در صورتی که می‌خواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال