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

meta-heuristic algorithm

در نشریات گروه عمران
تکرار جستجوی کلیدواژه meta-heuristic algorithm در نشریات گروه فنی و مهندسی
  • ندا نگارچی*، صادق شهبازی، سید یعقوب ذوالفقاری فر
    هدف از تحقیق ارائه رویکردی برای حل مسئله زمانبندی پروژه عمرانی با در نظرگرفتن تخصیص منابع به فعالیت ها با توجه به روابط پیش نیازی و محدودیت منابع با مهارت های چندگانه بود. مدلی برای زمانبندی در پروژه تحقیقاتی عمرانی چند هدفه با محدودیت منابع با هدف حداقل سازی زمان و هزینه با کمینه سازی هزینه بیکاری منابع و جریمه عدم تخصیص سطح تخصصی واقعی منابع ضمن تکمیل پروژه است برای تکمیل پروژه ارائه شد. که حاصل آن یک مدل برنامه ریزی ریاضی بود. برای حل این مدل در ابعاد واقعی نیز یک الگوریتم فراابتکاری استفاده شد. از نرم افزارهای اکسل، متلب و گمز استفاده شد که برای حل مسئله در ابعاد کوچک از نرم افزار گمز و برای حل مسئله در ابعاد بزرگ از نرم افزار متلب استفاده شد. برای اثبات پیچیده بودن مسئله، مثال های مختلف و تصادفی در ابعاد مختلف ارائه شده که با بزرگ شدن ابعاد مسئله، زمان حل مسئله با نرم افزار گمز به صورت نمایی افزایش یافته و از مرحله خاصی، مسئله با نرم افزار گمز غیر قابل حل شد کارایی الگوریتم در ابعاد کوچک و در ابعاد بزرگ با چندین مثال عددی در به صورت تصادفی تولید و به وسیله الگوریتم NSGA II حل وبا جواب حاصل از نرم افزار گمز مقایسه شد.و مثال عددی در ابعاد مختلف توسط الگوریتم های NSGAII و MOSA و گمز مقایسه گردید .
    کلید واژگان: زمانبندی پروژه، محدودیت منابع با مهارت های چندگانه، مدل بندی ریاضی، الگوریتم فراابتکاری
    Neda Negarchi *, Sadegh Shahbazi, Sayyed Yaghoub Zolfegharifar
    The purpose of the research was to provide an approach to solve the scheduling problem of the construction project by considering the allocation of resources to the activities according to the prerequisite relationships and resource limitations with multiple skills. A model for scheduling in a multi-objective construction research project with limited resources was presented with the aim of minimizing time while completing the project. The result was a mathematical programming model. A meta-heuristic algorithm was used to solve this model in real dimensions. Excel, MATLAB and GEMS software were used, and GEMS software was used to solve problems in small dimensions and MATLAB software was used to solve problems in large dimensions. To prove the complexity of the problem, different and random examples are presented in different dimensions of the problem. As the dimensions of the problem increase, the time to solve the problem with GEMS software increases exponentially, and from a certain stage, the problem becomes unsolvable with GEMS software. Considering that the model presented in this research was more complex than the basic article, which caused the complexity of the research model. After checking the efficiency of the algorithm in small dimensions and in large dimensions by checking the correctness, correctness and efficiency of the algorithm, several numerical examples in small and large dimensions are randomly generated and by NSGA II algorithm, the solutions and solutions obtained from the Gems software are presented and compared.
    Keywords: Project Scheduling, Resource Constraints With Multiple Skills, Mathematical Modeling, Meta-Heuristic Algorithm
  • L. Coelho, M. Shahrouzi*, N. Khavaninzadeh

    Diagrids are of practical interest in high-rise buildings due to their architectural configuration and efficiency in withstanding lateral loads by exterior diagonal members. In the present work, diagrid models are screened based on a sizing optimization approach. Section index of each member group is treated as a discrete design variable in the optimization problem to be solved. The structural constraints are evaluated due to Load and Resistant Design Factor regulations under both gravitational and wind loadings. The research is threefold: first, falcon optimization algorithm is utilized as a meta-heuristic paradigm for such a large-scale and highly constrained discrete problem. Second, the effect of geometry variation in diagrids on minimal structural weight is studied for 18 diagrid models via three different heights (12, 20 and 30 stories) and three diagrid angles. Third, distinct cases of rigid and flexible bases are compared to study the effect of such boundary conditions on the results. The effect of soil flexibility beneath the foundation on the optimal design was found highly dependent on the diagrid geometry. The best weight and performance in most of the treated examples belong to the geometry that covers two stories by every grid line on the flexible-base.

    Keywords: Tall Building, Diagrid Layout, Discrete Constrained Optimization, Meta-Heuristic Algorithm
  • آرزو اسعد سامانی، سید روح الله حسینی واعظ*
    در علم مهندسی سازه و زلزله، با مطرح شدن طراحی لرزه ای براساس عملکرد، بسیاری از پژوهشگران تحقیقات خود را در این زمینه متمرکز کرده اند. هدف از این نوع طراحی، قادر ساختن مهندسان به طراحی سازه هایی است که عملکردشان قابل پیش بینی باشد. یک نوع خاص نامنظمی در سازه، پس نشستگی آن در ارتفاع می باشد که تاثیر قابل ملاحظه ای بر عملکرد سازه دارد و موضوعی است که همواره مورد بررسی پژوهشگران قرار می گیرد. در این مقاله، به طراحی بهینه مبتنی بر عملکرد دو مثال قاب خمشی فولادی سه طبقه پرداخته شده است. در هر دو مثال، قاب های فولادی در دو گام مستقل، با الگوی بارگذاری جانبی براساس شکل مود اول مورد تحلیل واقع شده اند. در صورت رضایت بخش بودن نتایج حاصل از تحلیل در گام اول، قاب ها در گام دوم نیز تحلیل شده و مورد بررسی قرار گرفته اند. از آنجایی که رایج ترین روش تحلیل برای ارزیابی عملکرد لرزه ای، روش تحلیل استاتیکی غیرخطی می باشد، این روش با استفاده از نرم افزار OpenSees به عنوان روش تحلیل قاب ها درنظر گرفته شده است. پروسه بهینه سازی در این مطالعه، با استفاده از دو الگوریتم فراابتکاری EVPS و ECBO انجام شده است. قیود مسئله معیارهای پذیرش قاب خمشی فولادی طبق آیین نامه FEMA 356، دریفت طبقات، ضریب لاغری ستون ها و ضوابط طراحی اتصالات تیر و ستون می باشند. نتایج نشان می دهد که بهترین پاسخ بهینه توسط الگوریتم EVPS یافته شده است و الگوریتم EVPS عملکرد بهتری نسبت به الگوریتم ECBO داشته است. نسبت دوران پلاستیک مفاصل تشکیل شده در المان ها به مقادیر مجاز آن ها برای بهترین پاسخ کمتر از یک می باشد که نشان می دهد این مفاصل در محدوده تعریف شده مجاز برای هر سطح عملکرد قرار گرفته اند.
    کلید واژگان: طراحی مبتنی بر عملکرد، بهینه سازی، الگوریتم های فراابتکاری، تحلیل استاتیکی غیرخطی، قاب خمشی فولادی دو بعدی، پس نشستگی در ارتفاع
    Arezoo Asaad Samani, Seyed Rohollah Hosseini Vaez *
    In the science of structural and earthquake engineering, with the emergence of performance-based design (PBD), many researchers have focused their research on this field. The aim of PBD is to enable engineers to design structures that offer predictable performance. Height set-back in structures is a particular type of irregularity that has a significant effect on the performance of the structures and is a subject that has always been investigated by researchers. In this study, the optimal performance-based design of two three-story steel moment frames is performed. For each example, the frame is analyzed with a lateral loading pattern based on the first mode shape in two independent steps. If the results of the analysis in the first step are satisfactory, the frame has been analyzed in the second step. Since the most common analysis method used in PBD is nonlinear static analysis, this method is considered as a frame analysis method using OpenSees software. In this study, the optimization process is performed using two meta-heuristic algorithms, EVPS and ECBO. The constraints of the problem are the acceptance criteria of steel moment frame according to FEMA 356, inter-story drift, slenderness ratio of columns, and design criteria of the column and beam joints. The results show that the best solution obtained by the EVPS algorithm and the EVPS has better performance than ECBO. Also, the ratio of plastic hinge rotation to the allowable values for the best solution was smaller than the unity for all plastic hinges, which indicates an acceptable amount of plastic hinge rotation.
    Keywords: Performance-Based Design Optimization, Meta-Heuristic Algorithm, Nonlinear Static Analysis, 2D Steel Moment Frame, Height Set-Back
  • حمیدرضا شاه مرادی قمی، حسین نادرپور، سید روح الله حسینی واعظ*
    طراحی دیوار برشی یکی از مسایل مهم در رشته مهندسی عمران محسوب می شود که به علت وجود پارامترهای متنوع و ناهمگنی مصالح آن، همواره مورد توجه محققان در شاخه بهینه سازی قرار گرفته است. هدف از این تحقیق طراحی بهینه چیدمان دیوار برشی در ارتفاع قاب خمشی سه بعدی بتن آرمه معمولی است. از آنجایی که ساخت سازه های بتن آرمه مقادیر زیادی فولاد و بتن مصرف می کند، بهینه سازی طراحی سازه های بتن آرمه با هدف کاهش تاثیرات زیست محیطی، در سال های اخیر توجه زیادی از سوی محققان را به خود جلب کرده است. از این رو به منظور حفظ ارزش محیط زیست و کاهش انتشار گازهای گلخانه ای، تابع هدف بر مبنای کاهش انتشار co2 ناشی از مصالح مصرفی در دیوار برشی (شامل فولاد و بتن)، فرمول نویسی شده است. از سوی دیگر به منظور بهینه یابی طراحی، از الگوریتم فراابتکاری کلاغ و جهت برآورده کردن قیود مساله، از تابع هدف به روش پنالتی استفاده شده است. همچنین به منظور ساده سازی فضای جستجو، انتخاب های دیوار برشی به صورت جعبه پیشنهادی گسسته، کدنویسی و مشخص گردیده است. به علاوه قیدهای کنترل تغییر مکانی و نیرویی در خصوص دیوار برشی و المان های مرزی اعمال شده است تا هم زمان طراحی و چیدمان دیوارها به درستی صورت پذیرد. در این تحقیق یک قاب خمشی بتن آرمه به همراه دیوار برشی در هفت طبقه به کمک نرم افزار اپن سیس مدل سازی و تحلیل شده است. نتایج طراحی بهینه دیوارهای برشی نشان می دهد که الگوریتم توانسته است با اقنای تمام قیود مساله، به چیدمان مطلوب دست یابد.
    کلید واژگان: سازه بتن آرمه سه بعدی، الگوریتم فراابتکاری، طراحی بهینه، چیدمان دیوار برشی در ارتفاع، انشار CO2
    Hamidreza Shahmoradi Qomi, Hosein Naderpour, Seyed Rohollah Hoseini Vaez *
    Shear wall design is one of the optimization problems, due to the presence of various parameters and its inhomogeneity, it has always attracted the attention of researchers and structural designers. The purpose of this research is to design a shear wall and its optimal arrangement in the height of an intermediate reinforced concrete three-dimensional structure. Considering the necessity of preserving the environment and reducing the emission of greenhouse gases, which are mostly made up of carbon gas, the objective function has been formulated based on the reduction of CO2 emission caused by the materials used in the shear wall. On the other hand, in order to optimize the design, CSA meta-heuristic algorithm has been used, and to satisfy the constraints of the problem, the objective function has been used by the penalty method. Also, in order to simplify the search space, a number of shear walls have been pre-designed and discretely coded. In addition, displacement and force constraints have been applied regarding the shear wall and boundary elements so that the design and layout of the walls can be done correctly. In this research, a reinforced concrete moment-resisting frame with a shear wall in seven stories has been modeled and analyzed with the OpenSees software. Based on the optimal design of shear walls, the algorithm was successful in achieving the desired layout by satisfying all constraints.
    Keywords: 3D RC structure, meta-heuristic algorithm, Optimal design, Shear wall layout in height, CO2 Emissions
  • A.H. Karimi*, A. Bazrafshan Moghaddam

    Most industrial-practical projects deal with nonlinearity phenomena. Therefore, it is vital to implement a nonlinear method to analyze their behavior. The Finite Element Method (FEM) is one of the most powerful and popular numerical methods for either linear or nonlinear analysis. Although this method is absolutely robust, it suffers from some drawbacks. One of them is convergency issues, especially in large deformation problems. Prevalent iterative methods such as the Newton-Raphson algorithm and its various modified versions cannot converge in certain problems including some cases such as snap-back or through-back. There are some appropriate methods to overcome this issue such as the arc-length method. However, these methods are difficult to implement. In this paper, a computational framework is presented based on meta-heuristic algorithms to improve nonlinear finite element analysis, especially in large deformation problems. The proposed method is verified via different benchmark problems solved by commercial software. Finally, the robustness of the proposed algorithm is discussed compared to the classic methods.

    Keywords: Nonlinear Analysis, Finite Element Method, Meta-Heuristic Algorithm, Continuum Mechanics, Enriched Firefly Algorithm, Large Deformation, Optimization
  • A. H. Karimi *, A. Bazrafshan Moghaddam

    Most industrial-practical projects deal with nonlinearity phenomena. Therefore, it is vital to implement a nonlinear method to analyze their behavior. The Finite Element Method (FEM) is one of the most powerful and popular numerical methods for either linear or nonlinear analysis. Although this method is absolutely robust, it suffers from some drawbacks. One of them is convergency issues, especially in large deformation problems. Prevalent iterative methods such as the Newton-Raphson algorithm and its various modified versions cannot converge in certain problems including some cases such as snap-back or through-back. There are some appropriate methods to overcome this issue such as the arc-length method. However, these methods are difficult to implement. In this paper, a computational framework is presented based on meta-heuristic algorithms to improve nonlinear finite element analysis, especially in large deformation problems. The proposed method is verified via different benchmark problems solved by commercial software. Finally, the robustness of the proposed algorithm is discussed compared to the classic methods.

    Keywords: Nonlinear analysis, finite element method, meta-heuristic algorithm, continuum mechanics, enriched firefly algorithm, large deformation, optimization
  • محمدحسین کبگانی*، حمید شاهبندرزاده، ابراهیم حیدری، سید نورالدین امیری
    این پژوهش صورت جدیدی از مساله مکان یابی، تخصیص، مسیریابی و موجودی را در سیستم مدیریت پسماند شهری با در نظر گرفتن سه مسیله اقتصادی، اجتماعی و زیست محیطی ارایه می دهد، در بخش اقتصادی انواع هزینه های مربوط به جمع آوری پسماندهای شهری مورد بررسی قرار می گیرد، به نحوی که همزمان مجموع هزینه های سیستم و تعداد ماشین های مورد نیاز برای جمع آوری پسماند در کل شبکه کمینه شود. همچنین در بخش اجتماعی و زیست محیطی به دنبال ارایه مدلی جهت یافتن کوتاهترین مسیر بین مخزن های جمع آوری پسماند در سطح شهر تا محل جمع آوری و بازیافت نهایی نشان می دهد. مساله پژوهش در قالب یک مدل چندهدفه برنامه ریزی غیرخطی عدد صحیح مختلط فرموله شده است. همچنین برای کنترل میزان عدم قطعیت برخی از پارامترهای موجود در مدل پزژوهش از روش استوار فازی بهره گرفته شده است. از آنجا که مساله این پژوهش از نوع np-hard به شمار می آید و همچنین  تعیین مقدار بهینه متغیرها در این مسایل در تعامل با هم هستند از الگوریتم رقابت استعماری چند هدفه و الگوریتم ژنتیک چندهدفه جهت حل نهایی استفاده شده است. نتایج حاصل از حل سناریوهای مختلف و همچنین اعتبارسنجی نتایج الگوریتم های پیشنهادی نشان می دهد که میانگین خطای حاصل از الگوریتم رقابت استعاری چند هدفه در مقایسه با الگوریتم ژنتیک چندهدفه در حل سناریوهای مختلف کمتر است که نشانگر کارایی بالای الگوریتم برای دسته وسیعی از مسایل با اندازه های متفاوت می باشد.
    کلید واژگان: مکانیابی، مسیریابی، موجودی، برنامه ریزی استوار فازی، الگوریتم فرا ابتکاری
    Mohammadhossein Kabgani *, Hamid Shahbandarzadeh, Ebrahim Heidari, Seyed Nouroddin Amiri
    This study presents a new form of the problem of location, allocation, routing and inventory in the municipal waste management system by considering three economic, social and environmental issues. In the economic sector, various types of costs related to collection Municipal waste is examined in such a way that at the same time the total system costs and the number of machines required for waste collection in the whole network are minimized. Also in the social and environmental sector, it seeks to provide a model for finding the shortest path between waste collection tanks in the city to the final collection and recycling site. The research problem is formulated in the form of a multi-objective nonlinear programming model of complex integer. Also, to control the degree of uncertainty of some parameters in the research model, the fuzzy robust method has been used. Since the problem of this research is np-hard type and also the optimal amount of variables in these problems interact with each other, the multi-objective colonial competition algorithm and multi-objective genetic algorithm have been used for the final solution. The results of solving different scenarios as well as validating the results of the proposed algorithms show that the average error of the multi-objective metaphorical competition algorithm is lower than the multi-objective genetic algorithm in solving different scenarios, which indicates the high efficiency of the algorithm for a wide range of problems. It comes in different sizes.
    Keywords: Location, routing, Inventory, fuzzy robust planning, meta-heuristic algorithm
  • M. Shahrouzi*, R. Jafari

    Despite comprehensive literature works on developing fitness-based optimization algorithms, their performance is yet challenged by constraint handling in various engineering tasks. The present study, concerns the widely-used external penalty technique for sizing design of pin-jointed structures. Observer-teacher-learner-based optimization is employed here since previously addressed by a number of investigators as a powerful meta-heuristic algorithm. Several cases of penalty handling techniques are offered and studied using either maximum or summation of constraint violations as well as their combinations. Consequently, the most successive sequence, is identified for the treated continuous and discrete structural examples. Such a dynamic constraint handling is an affordable generalized solution for structural sizing design by iterative population-based algorithms.

    Keywords: constraint handling, meta-heuristic algorithm, optimal structural design, sizing design, truss structures
  • حامد علیزاده، سید حسین حسینی لواسانی*

    پل های معلق به دلیل دارا بودن دهانه های بلند، برج های مرتفعی را در ساختار هندسی خود شامل می شوند. ارتعاع زیاد این برج ها باعث می شود تا در برابر بارهای دینامیکی، مانند تحریکات لرزه ای، پاسخ های جابه جایی قابل توجهی را تجربه کنند، که می توانند باعث بروز اختلال در عملکرد آنها شوند. برای فایق آمدن بر این مشکل، می توان از سیستم های کنترل کننده ی ارتعاشات، مانند میراگر جرمی تنظیم شونده که یک سیستم غیرفعال است، استفاده کرد. عملکرد این سیستم ها بر اساس شاخص های کارایی که بر حسب پاسخ های سازه تعریف می شوند، قابل بررسی هستند. از سوی دیگر، میراگرها برای اینکه بتوانند مطلوب ترین عملکرد خود را در کاهش ارتعاشات ارایه دهند، نیازمند این هستند که پارامترهای خود را به مقادیر بهینه سوق دهند؛ این مهم را می توان با استفاده از الگوریتم های بهینه-یابی فراابتکاری انجام داد. در این تحقیق، پاسخ های لرزه ای طولی جابه جایی و انرژی پل معلق گلدن گیت، با درنظر گرفتن اندرکنش خاک و سازه، با استفاده از میراگر جرمی تنظیم شونده که مشخصات آن با استفاده از الگوریتم فراابتکاری استاد-دانش آموز-معلم بهینه، و توسط شاخص های انرژی محور که تعریف شده اند، مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاکی از آن بود که با نرم شدن خاک بستر مود ابتدایی سازه نقش به مراتب مهمتری در پاسخ نهایی ایفا می کند. همچنین، میراگر جرمی تنظیم شونده بر اساس شاخص های انرژی تعریف شده، یک سیستم کنترلی کاملا موفق جهت کنترل ارتعاشات سیستم برج-شمع برای تمامی حالات خاک بستر در نظر گرفته شده، بود.

    کلید واژگان: پل معلق، میراگر جرمی تنظیم شونده، شاخص های کارایی، الگوریتم فراابتکاری، اندرکنش خاک-سازه
    Hamed Alizadeh, Seyed Hossein Hosseini Lavassani *

    Suspension bridges contain high towers due to having long span. Large height makes them to experience remarkable displacement responses against dynamic loading, like seismic excitation which disturbs their performance. In order to overcome this problem, control strategies, like tuned mass damper or in brief TMD as a passive system can be used. The performance of these systems can be addressed by the indices defined according to structural responses. On the other hand, its parameters should be adjusted to their optimum values to providing the best performance accessible by the meta heuristic algorithm. Here, the seismic displacement and energy responses of the Golden gate bridge considering soil-structure interaction were investigated using the optimum TMD optimized by observer teacher learner algorithm, and the performance of it was addressed by the energy indices. The results indicated that by increasing the softness of the bed soil the first mode plays the dominant role in the final response. Also, TMD was a successful system to control the vibration of the tower-pier system according to the defined energy indices for all the conditions of the bed soil considered. Suspension bridges contain high towers due to having long span. Large height makes them to experience remarkable displacement responses against dynamic loading, like seismic excitation which disturbs their performance. In order to overcome this problem, control strategies, like tuned mass damper or in brief TMD as a passive system can be used. The performance of these systems can be addressed by the indices defined according to structural responses.

    Keywords: Suspension Bridge, Tuned mass damper, efficiency indicators, meta-heuristic algorithm, Soil-structure interaction
  • کوثر صادقی ولنی، رضا توکلی مقدم*، فریبرز جولای
    فعالیت های صنعت حمل و نقل تاثیرات منفی قابل توجهی روی محیط زیست، اقتصاد و سلامت انسان دارد. از جمله راه کارهای کاهش اثرات زیست محیطی استفاده از وسایط نقلیه الکتریکی است. در این مقاله، یک مدل ریاضی جدید برای مسئله موجودی - مسیریابی وسایط نقلیه الکتریکی ارایه می شود. تابع هدف مدل ارایه شده شامل کمینه سازی کل هزینه های سیستم می باشد. از آن جاییکه باتری های وسایط نقلیه الکتریکی دارای ظرفیت مشخصی هستند، حداکثر مسافت قابل طی محدود است. لذا، در صورت اتمام شارژ باتری، امکان تعویض باتری در ایستگاه های تعویض باتری وجود دارد. در مدل پیشنهادی، کمبود مجاز نیست و تقاضای مشتریان قطعی و مشخص فرض می شود. با توجه به NP-hard بودن مسئله موردنظر، یک الگوریتم فراابتکاری مبتنی بر جستجوی همسایگی متغیر برای حل مسئله در ابعاد بزرگ پیشنهاد می شود. به منظور بررسی عملکرد این الگوریتم پیشنهادی، نتایج آن با حل حاصل از یک روش دقیق و یک  الگوریتم شبیه سازی تبرید مقایسه می شود. نتایج محاسباتی نشان دهنده عملکرد مناسب الگوریتم پیشنهادی است.
    کلید واژگان: مساله مسیریابی - موجودی، وسائط نقلیه الکتریکی، الگوریتم فراابتکاری
    Kosar Sadeghi-Velni, Reza Tavakkoli-Moghaddam *, Fariborz Jolai
    Transportation industry activities have a significant negative impact on the environment, economy and human health. To reduce the environmental impact strategies, such as using electric vehicles, is taken into account. This paper presents a new mathematical model related to the electric vehicle inventory-routing problem. The objective function of the proposed model is to minimize the total cost of this system. Vehicles are considered as electrical device and due to the limited capacity of the batteries, the driving range is limited. Hence, if the battery is over, there is a possibility of swapping the battery at the battery swapping stations. In the proposed model, the shortage is not allowed and the customer demand is certain and determined. Because the proposed problem is categorized as NP-hard one, a meta-heuristic algorithm, namely variable neighborhood search (VNS), is proposed to solve large-scale problems. To evaluate the performance of the proposed VNS, numerical results are compared with the exact method and the simulated annealing (SA) method. The computational results show the proper performance of the proposed VNS.
    Keywords: Inventory-routing problem, electric vehicles, meta-heuristic algorithm
  • کیوان فرزاد، سعید قلیزاده قلعه عزیز*
    تامین سختی مناسب و بخصوص سختی جانبی سازه، از پارامترهای اساسی طراحی ساختمان های بلند است. از جمله سیستم های مورد اقبال در سازه های بلند، سیستم سازه ای با مهار بازویی است. به واسطه اتصال هسته مرکزی به ستون های محیطی توسط مهارهای بازویی میزان مشارکت اعضا در تحمل نیروهای جانبی افزایش می یابد. سازه های با مهار بازویی در چند تراز نسبت به سازه های تک بازویی از مقاومت خمشی بیشتری برخوردارند در این راستا موقعیت سیستم های سخت کننده، تاثیر به سزایی در بهبود عملکرد و دستیابی به طرح های اقتصادی خواهد داشت. تعدد الزامات آیین نامه ای و اعضای سازه مستلزم بهره گیری از الگوریتم های فراکاوشی در روند بهینه سازی است در این تحقیق با به کارگیری چهار الگوریتم فراکاوشی بهینه سازی در دو سازه 24و36 طبقه کارآیی هر الگوریتم در بهینه سازی سایز و موقعیت مهارهای بازویی مشخص و نتایج به دست آمده حاکی از تاثیر موقعیت مهار در دستیابی به سازه بهینه می باشد به طوری که با تخصیص یک مهار به ازای هر دوازده طبقه و تثبیت یکی از آن ها در طبقه آخر هر سازه، موقعیت بهینه مهار دوم سازه 24 طبقه در طبقه دوازدهم و مهارهای سازه 36 طبقه در طبقات یازدهم و بیست و سوم به دست می آید.
    کلید واژگان: ساختمان بلند، الگوریتم فراکاوشی، بهینه یابی موقعیت
    Keyvan Farzad, Saeed Gholizadeh *
    As the height of building increases, requirements of structural stiffness and stability become more important than the strength criterion. Each tall structure basically behaves like a vertical cantilever under lateral loads and the outrigger-braced system is a favorable system in tall structures (Taranath, 1998). This type of structure has a central core connected to outer columns by outrigger trusses or strong girders. The position of outrigger-braced system has a significant impact on the structural efficiency. Therefore, determining the position of outrigger braces is an important part of design process; it is mainly done experimentally and does not lead to good economic results. In this study, the particle swarm optimization (PSO), modified dolphin echolocation (MDE), Enhanced colliding bodies optimization (ECBO) and grey wolf optimization (GWO) algorithms are utilized to determine the optimum position of outrigger-braced systems in tall steel structures.
    Keywords: tall building, meta-heuristic algorithm, Layout Optimization
  • رامین صادقیان*، زهرا قره داغی
    در این مقاله مساله ی مکان یابی هاب در یک شبکه غیر کامل با ساختار سلسله مراتبی بررسی شده است. تخصیص نقاط به هاب در شبکه به صورت تکی است. گره های هاب و مسیرها ظرفیت دار است. تابع هدف اول مساله از نوع "حداقل حداکثر" بوده و جهت حداقل سازی حداکثر زمان جابجایی در شبکه استفاده می شود و تابع هدف دوم از نوع "حداقل مجموع" بوده و جهت حداقل سازی مجموع هزینه های جابجایی در شبکه استفاده شده است. در نهایت مساله ی مکان یابی هاب چند هدفه با ساختار سلسله مراتبی، با تخصیص تکی و ظرفیت دار با استفاده از برنامه ریزی عدد صحیح مختلط مدل سازی می شود. جهت ارزیابی عددی مدل ایجاد شده ابتدا مساله در ابعاد کوچک جهت بررسی شدنی بودن توسط نرم افزار گمز و روش حل شد. با توجه به بودن مساله ی موجود جهت حل مساله در ابعاد متوسط و بزرگ از روش های فراابتکاری استفاده گردید. در این تحقیق از دو روش فراابتکاری به نام های ژنتیک نامغلوب چند هدفه (نسخه ی دوم) و بهینه ساز شیرمورچه ی چندهدفه استفاده شد. جهت مقایسه ی نتایج از شاخص های مقایسه ای به نام های تعداد جواب پارتو، بیشترین گسترش، فاصله ی متریک و زمان محاسبه استفاده شد. مقایسه ی نتایج توسط یک روش آماری انجام شد. نتایج نشان داد الگوریتم شیرمورچه ی چندهدفه جواب هایی با پراکندگی بیشتر نسبت به الگوریتم ژنتیک نامغلوب تولید کرده و در مقابل الگوریتم ژنتیک نامغلوب سرعت حل بالاتری نسبت به الگوریتم بهینه ساز شیرمورچه داشته است.
    کلید واژگان: مکان یابی هاب، شبکه غیر کامل، ساختار سلسله مراتبی، تخصیص تکی، ظرفیت مسیر
    Ramin Sadeghian *, Zahra Ghareh Daghi
    In this research, Hub location problem was studied in an incomplete network with a Hierarchical structure. Allocation of nodes to the hub is single. Hub nodes and communication paths are capacitated. First objective function is as “Mini Max” type that used to minimize the maximum transfer time in the network. Second objective function is as “Mini Sum” type that considered to minimize the total transfer cost in the network. Eventually multi objective hub location problem is modeled with hierarchical structure, single assignment and capacitated using mixed integer programing. For numerical survey of the model, in the first the problem was solved in small size to be checked feasibility of model with GAMZ software and LP-Metric method. Due to the NP-Hard of problem, to solve the problem in medium and large size used Meta-heuristic methods. In this study used two Meta heuristic method as Noun-dominated sorting genetic algorithm (II) and multi-objective Aunt Lion optimizer algorithms. To compare the results used comparative criteria as the number of Pareto answers, maximum spread index, spacing metric and CPU time. Comparison of the results was done with a statistical method. Results showed Multi-objective Aunt Lion optimizer algorithm produced solution with more dispersion than Noun-dominated sorting genetic algorithm (II). In return Noun-dominated sorting genetic algorithm had faster solving speed than Multi-objective Aunt Lion optimizer algorithm.
    Keywords: Hub Location, Incomplete Network, Hierarchical structure, Single assignment, Path capacity, meta-heuristic algorithm
  • M. Danesh*, J. Abdolhoseyni

    Nowadays, energy crisis is one of the most important issues faced by most countries. Given the accommodation of a large population, high-rise buildings have a significant role in creating or resolving this crisis. A recent solution with regard to the optimization and reduction of energy consumption is using smart systems in buildings. In fact, with the help of modern knowledge, smart buildings consume energy in the right place and time. By transforming a simple building into a dynamic one, not only will it be able to adapt to changing environmental conditions, it will also consider the living habits of dwellers and comfort standards in order to provide maximum satisfaction. Moreover, the money spent on making smart appliances will be fully compensated after a short while, saving the overall costs and energy. This descriptive-analytical study, conducted using library resources, e-books and papers, is an attempt to examine the effect of smartization on optimizing and increasing the efficiency of high-rise buildings. The results of comprehensive surveys in various sectors related to smart buildings show that one can optimize energy consumption to take an effective step in solving global energy issues using smart systems in buildings. This study is devoted to energy consumption of smart systems employing an efficient continuous evolutionary meta-heuristic algorithm.

    Keywords: energy consumption optimization, high-rise building, smart, meta-heuristic algorithm
  • محسن شهروزی*، ندا خوانین زاده

    شبکه های قطری از جمله سیستم های مقاوم جانبی هستند، که در سال های اخیر به کارایی آنها در ساختمان های بلند بسیار توجه شده است. در پژوهش حاضر به بررسی اثر اندرکنش ایستای خاک از طریق اعمال فنرهای معادل پرداخته و از بهینه یابی ابعادی برای غربال گری شبکه ی قطری استفاده شده است. در این راستا، یکی از الگوریتم های نوین و موثر فراابتکاری به نام بهینه یابی شاهین های شکاری برای مسئله ی مذکور با لحاظ شماره ی مقاطع به عنوان متغیرهای طرح گسسته، ویژه سازی شده است. سپس طرح های بهینه ی شبکه ی قطری نمونه با تابع هدف کاهشی وزن فولاد مصرفی تحت قیود تنش و تغییرمکان آیین نامه در برابر بارگذاری هم زمان ثقلی و باد در دو حالت تکیه گاه صلب و انعطاف پذیر به دست آمده اند. در نهایت، با بررسی مدل های حاصل طی تحلیل ظرفیتی، مقایسه ی شاخص های مختلف برای شبکه ی قطری ارایه شده است، که مزایا و ملزومات تاثیر انعطاف پذیری خاک را نه فقط از دیدگاه کاهش هزینه، بلکه طی برآورد شاخص های رفتاری مذکور نشان می دهند.

    کلید واژگان: شبکه ی قطری، الگوریتم فراابتکاری، بهینه یابی ابعادی، اندرکنش خاک و سازه، بارگذاری باد
    M. Shahrouzi *, N. Khavaninzadeh

    Diagrids have received much attention in recent years as lateral-load resistant systems. Most of previous research works have modeled the structure on rigid foundations. It is while the present work takes into account the static soil-structure interaction in a planar 20-story example with a constant diagrid angle. A finite element program is provided for analyzing diagrid systems under a number of loading combinations including gravitational and lateral wind loadings. As the structural behavior depends on the distribution of section profiles among its members, sizing optimization is employed for screening the diagrid designs. Optimization is performed by a meta-heuristic algorithm inspired by hunting behavior of Falcons that samples the design space without need to any gradient calculation. The algorithm is recently developed in 2019 and applied for heat exchanger design. It simulates the hunting flight in: 1) logarithmic spiral flight in which the Falcon keeps its head straight looking sideways at the prey with maximum visual acuity, and 2) diving toward the prey by binocular vision. The first stage provides exploration while the second models search intensification in such a meta heuristic algorithm. In addition, the phenomena of klepto-parasitism between falcons is modeled to enhance the search. In order to apply both axial and flexural section properties in such a discrete problem, profile indices are taken as design variables. They are to be selected from the practical list of profiles during optimization. Member grouping is also employed to deserve symmetry and other practical considerations in the models. Consequently, diagrid design is fixed by minimizing the structural weight under code-based stress and deformation constraints. The designs are distinctly obtained for two cases of rigid and flexible soil-structure connections. By an external penalty approach, constraints are checked under simultaneous gravitational and wind loadings to be satisfied in the final optimal designs. Applying pushover analyses, various measures are studied and compared showing importance of soil-flexibility not only in the optimal costs but also in non-linear structural responses.

    Keywords: Diagrid, meta-heuristic algorithm, Sizing Optimization, Soil-structure interaction, Wind loading
  • S. Talatahari*, V. Goodarzimehr, S. Shojaee

    In this work, a new hybrid Symbiotic Organisms Search (SOS) algorithm introduced to design and optimize spatial and planar structures under structural constraints. The SOS algorithm is inspired by the interactive behavior between organisms to propagate in nature. But one of the disadvantages of the SOS algorithm is that due to its vast search space and a large number of organisms, it may trap in a local optimum. To fix this problem Harmony search (HS) algorithm, which has a high exploration and high exploitation, is applied as a complement to the SOS algorithm. The weight of the structureschr('39') elements is the objective function which minimized under displacement and stress constraints using finite element analysis. To prove the high capabilities of the new algorithm several spatial and planar benchmark truss structures, designed and optimized and the results have been compared with those of other researchers. The results show that the new algorithm has performed better in both exploitation and exploration than other meta-heuristic and mathematics methods.

    Keywords: discrete variables, symbiotic organisms search, harmony search, size optimization, structural optimization, truss structures, meta-heuristic algorithm
  • Siamak Talatahari *, Vahid Goodarzimehr
    In this study, to enhance the optimization process, especially in the structural engineering field two well-known algorithms are merged together in order to achieve an improved hybrid algorithm. These two algorithms are Teaching-Learning Based Optimization (TLBO) and Harmony Search (HS) which have been used by most researchers in varied fields of science. The hybridized algorithm is called A Discrete Hybrid Teaching-Learning Based Optimization (DHTLBO) that is applied to optimization of truss structures with discrete variables. This new method is consisted of two parts: in the first part the TLBO algorithm applied as conventional TLBO for local optimization, in the second stage the HS algorithm is applied to global optimization and exploring all the unknown places in the search space. The new hybrid algorithm is employed to minimize the total weight of structures. Therefore, the objective function consists of member’s weight, which is depends on the form of stress and deflection limits. To demonstrate the efficiency and robustness of this new algorithm several truss structures which are optimized by most researchers are presented and then their results are compared to other meta-heuristic algorithm and TLBO and HS standard algorithms.
    Keywords: Discrete variables, Teaching-learning-based optimization, Harmony search, Size optimization, Truss structures, Structural optimization, Meta-heuristic algorithm
  • A. Kaveh*, M. R. Seddighian, H. Sadeghi, S. Sadat Naseri

    One of the most crucial problems in geo-engineering is the instability of unsaturated slopes, causing severe loss of life and property worldwide. In this study, five novel meta-heuristic methods are employed to optimize locating the Critical Failure Surface (CFS) and corresponding Factor of Safety (FOS). A Finite Element Method (FEM) code is incorporated to convert the strong form of the Richard’s differential equation to the weak form. More importantly, the derived code can consider both the seismic and seepage conditions additional to the static loading. Eventually, the proposed optimization procedure is validated against benchmark examples and some insights are provided.

    Keywords: Optimization, meta-heuristic algorithm, black hole mechanics optimization, finite element method, critical failure surface, Richards’ equation
  • پدرام معماری، محمد پرتوی، فریبرز جولای*، رضا توکلی مقدم
    در این مطالعه، مساله مکان یابی- مسیریابی با در نظر گرفتن چندین انبار و پنجره زمانی سخت برای مشتریان مورد بررسی قرار می گیرد. هدف اصلی این مقاله، انتخاب بهترین مکان احداث انبارها با در نظر گرفتن زمانبندی و مسیریابی وسایل نقلیه ناهمگن است. این امر موجب کاهش هزینه احداث انبار در مکان نامطلوب می شود و به صورت همزمان مسیر بهینه مسایل نقلیه را پیدا می کند. رضایت مشتری از فرایند خدمت رسانی از مهم ترین مسایل هر سازمان است. بدین منظور پنجره زمانی سخت برای پاسخ به مشتریان در نظر گرفته شده است. در واقع نوع آوری اصلی این مطالعه را این گونه می توان بیان نمود که در دومساله مسیریابی و مکانیابی به طور همزمان مورد بررسی قرار می گیرند تا هزینه های متقابل بین مسیریابی و مکان یابی لحاظ شده و از این نظر می توان تاثیر بین هزینه های مکان یابی و مسیریابی را در نظر گرفت ، بدین جهت می تواند تاثیر فراوانی از  نقطه نظر کاهش هزینه ها ایفا نماید. به منظور بررسی صحت و دقت مدل، در ابعاد کوچک با روش محدودیت اپسیلون توسعه یافته مورد مقایسه قرار گرفته می شود. با توجه به NP-Hard بودن مساله در ابعاد بزرگ، از الگوریتم تکاملی چند هدفه، به نام الگوریتم ژنتیک مرتب شده نامغلوب استفاده شده است. در پایان نتایج به دست آمده، به منظور نمایش کارآیی و اثربخشی مناسب در حل مسایل مختلف با ابعاد بزرگ و در زمان کوتاه مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته اند.
    کلید واژگان: الگوریتم فراابتکاری، برداشت و تحویل همزمان، رضایت مشتری، مکان یابی مسیریابی چند هدفه
    Pedram Memari, Mohammad Partovi, Fariborz Jolai *, Reza Tavakkoli-Moghaddam
    This study considers a location-routing problem (LRP) with multiple depots and hard time windows for customers. The aim of this paper is to select optimal locations for depots and plan scheduling and routing of heterogeneous vehicle fleets. Therefore, it minimizes costs of establishment of depots and reduce transportation time by finding the optimum routs simultaneously. Customer satisfaction is important for each organization; hence, a hard time window is considered for customers. The main approach of this study is considered location-routing problem simultaneously for reducing location-routing costs and it work effectively. To validate the model, an augmented epsilon-constraint is used to solve small-sized problems. Because the problem is NP-hard, it takes too long time and needs too much space memory to solve large-sized problems optimally. Deterministic algorithms cannot solve the large-size problems. Thus, a well-known multi-objective evolutionary algorithm, namely non-dominated sorting genetic algorithm (NSGA-II), is proposed. Gap between augmented epsilon-constraint and NSGA-II show accuracy. The results are analyzed and compared in order to show the efficiency of the proposed NSGA-II.
    Keywords: Multi-objective location-routing problem, Customer Satisfaction, Pick-up delivery, meta-heuristic algorithm
  • محمدجواد طاهری امیری، میلاد همتیان، فرشیدرضا حقیقی*، نبی الله کیا

    امروزه حمل و ا نقل یکی از ارکان صلی رونق اقتصادی در جهان محسوب می شود و یکی از مهم ترین ابزار حمل و نقل در ایران و جهان، راه آهن است که دلیل اصلی آن هزینه مناسب در مقابل قابلیت جابه جایی و انتقال حجم زیادی از مسافر و کالا می باشد. افزایش جمعیت و توسعه مراودات اقتصادی باعث شده تا میزان بهره برداری از زیرساخت های حمل و نقل و به خصوص راه آهن افزایش یابد. کشور ما نیز از این قاعده مستثنی نیست و با توجه به اینکه سامانه ی ریلی کشور از قدیمی ترین شریان های حمل و نقل می باشد، در معرض بحران استهلاک و تخریب قرار دارد. پل ها به عنوان مهم ترین زیرساخت راه و راه آهن، بیشترین آسیب پذیری را در پدیده ی افزایش بهره برداری دارند که در سال های اخیر نشانه هایی از این آسیب پذیری در نقاطی از سامانه ی ریلی کشور دیده شده و مسیولین امر را به فکر انداخته است. نکته ی حایز اهمیت این است که اگر تمهیدات تعمیر و نگهداری منظم و مقاوم سازی جهت افزایش ظرفیت این پل ها دیده نشود بهینه سازی انبوه ذرات چندهدفه استفاده شده است. همچنین با توجه به چهار سناریو جهت انتخاب تعداد پل های تحت تعمیر و 16 حالت مسئله جهت حل توسط الگوریتم تعریف ، عواقب جبران ناپذیری در پی خواهد داشت. تحقیق حاضر پیرو تمامی موارد مذکور و با هدف کمک به سیستم مدیریت پل ایران، با مطالعه ی موردی روی پل های بتنی قطعه ی زیرآب - گرگان محور گرمسار - گرگان راه آهن شمال و شمالشرق 2 جمهوری اسلامی ایران به بهینه سازی اقدامات اصلاحی آن ها پرداخته است. برای بهینه سازی اقدامات اصلاحی از الگوریتم فراابتکاری شده، حالت های مناسب و بهینه در سناریوها و بودجه های مختلف، با هدف به کارگیری در استراتژی های تعمیر و نگهداری و کسب بیشترین اثربخشی معرفی شدند.

    کلید واژگان: پل راه آهن، خرابی، تعمیر و نگهداری، بهینه سازی چندهدفه، الگوریتم فراابتکاری
    Mohammad Javad Taheri Amiri, Milad Hematian, Farshidreza Haghighi*, Nabiollah Kiya

    Todays, transportation is one of the main elements of economic prosperity in the world and railway is one of the most important methods of transportation in Iran and in the world, which the main reason of its utilization is the appropriate cost against the capability of a great mass of goods and a large number of passenger’s transportation. Population growth and development of economic relations have led to increase utilization of transportation infrastructures, especially railways. Our country is not an exception and knowing that the railway system is one of the oldest transportation arteries, it is in danger of amortization and destruction. Bridges, as the most important road and railway infrastructure, have the most vulnerable in utilization increase phenomena that some signs of vulnerability are seen in parts of the railway system in recent years, and set the authorities thinking. The important point is that if regular maintenance and retrofitting programs in order to increase the capacity of these bridges are not arranged, it will lead to irreparable consequences. In order to help Iran bridge management system with considering all above issues, the present study prioritizes the need for maintenance and also optimization of corrective actions of the bridges of Zirab – Gorgan part in Garmsar – Gorgan line of north and north-east 2 Islamic Republic of Iran railway by the study on them. To do that, the multi – objective particle swarm optimization Meta-heuristic algorithm is used for the optimization of corrective actions. Also considering the four scenarios to select the number of bridges under repair and 16 conditions of problem to be solved by the defined algorithm, the proper and optimized conditions is introduced in different scenarios and budgets to use in maintenance strategies and the most effectiveness achievement.

    Keywords: bridge, railway, destruction, maintenance, Multi – objective Optimization, meta-heuristic algorithm
  • Marzieh Zaker, AmirSaman Kheirkhah *, Reza Tavakkoli Moghaddam

    A capacitated location-routing problem (CLRP) is one of the new areas of research in distribution management. It consists of two problems; locating of facilities and routing of the vehicle with a specific capacity. The purpose of the CLRP is to open a set of stores, allocate customers to established deposits, and then design vehicle tours in order to minimize the total cost. In this paper, a new mathematical programming model for multi-depot location-routing problems is considered. This model considers heterogeneous vehicles and fuzzy travel times, which are innovative and practical limitations compared to the previous studies (e.g., simultaneous pickup and delivery). This makes the model close to real-world situations. After modeling, the fuzzy model is changed to a deterministic model by credibility theory. Since this problem belongs to a class of NP-hard ones because of its computational complexity, it is impossible to find the optimal solution in reasonable time. Therefore, a particle swarm optimization algorithm is proposed and designed to solve the presented model. To show the efficiency of the proposed PSO, its results are compared with the optimal solutions obtained by an exact method embedded in the optimization software. Furthermore, the proposed PSO is able to solve medium- and large-sized problem efficiently.

    Keywords: Multi-depot location-routing problem, Simultaneous pickup, and delivery, heterogeneous vehicles, Fuzzy Travel Time, meta-heuristic 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