پایان نامه مقطع کارشناسی ارشد رشته صنایع

وزارت علوم، تحقيقات و فناوري

دانشگاه علوم و فنون مازندران

پایان­نامه کارشناسی ارشد رشته صنایع

گرایش صنایع

عنوان:

ارائه يك الگوریتم فراابتکاری برای مدل ترکیبی نیروی انسانی- مسیریابی وسایل حمل و نقل

استاد راهنما:

دکتر ایرج مهدوی

برای رعایت حریم خصوصی نام نگارنده درج نمی گردد

تکه هایی از متن به عنوان نمونه :

فهرست مطالب:

فصل اول کلیات پژوهش.. 1

1-1. مقدمه. 2

1-2. تعریف مساله. 4

1-3. اهداف پژوهش. 5

شما می توانید مطالب مشابه این مطلب را با جستجو در همین سایت بخوانید                     

1-4. جنبه­های نوآوری و کاربردی پژوهش. 6

1-5. محتویات پژوهش. 7

فصل دوم مرور ادبیات 8

2-1. مقدمه. 9

2-2. مساله مسیریابی وسایل حمل و نقل VRP. 11

2-2-1. تاریخچه VRP. 13

2-2-2. مشخصات کلی مساله مسیریابی وسایل حمل و نقل. 13

2-2-3. تعریف ریاضی مساله مسیریابی وسایل حمل و نقل. 18

2-2-4. مدل عمومی مساله مسیریابی وسایل حمل و نقل. 19

2-2-5. تقسیم بندي مساله مسیریابی وسایل حمل و نقل کلاسیک… 21

2-2-6. مشکل ایجاد زیر تور (عدم همبندی) 28

2-2-7. بعضی معضلات مدل سازي VRP در شرایط واقعی.. 29

2-3.  مرور ادبیات مسائل CMVRP. 30

فصل سوم مدل ریاضی و الگوریتم ژنتیک پیشنهادی.. 35

3-1. مقدمه. 36

3-2. مدل پیشنهادی CMVRP. 37

3-2-1. فرض­های مدل. 37

3-2-2. خصوصیت مدل ارائه شده 38

3-2-3. تعریف علائم و پارامترها 39

3-2-4. مدل ریاضی CMVRP. 41

3-3. روش حل مدل پیشنهادی.. 43

3-4. الگوریتم ژنتیک (GA) 43

3-4-1. تعریف… 43

3-4-2. گذري بر ژنتيک طبيعي.. 45

3-4-3. واژگان الگوريتم ژنتيك… 51

3-4-4.  ساختار كلي الگوريتم ژنتيك… 52

3-4-5. مفاهيم کليدي الگوريتم ژنتيک… 54

3-4-6. كدينگ… 55

3-4-7. ايجاد جمعيت اوليه. 57

3-4-8. اعمال ژنتيك… 58

3-4-9. تابع برازش… 63

3-4-10. روش اجراي الگوريتم ژنتيک… 64

3-4-11. استراتژي برخورد با محدوديتها 66

3-4-12. انواع عملگرهاي تقاطعي.. 69

3-4-13. انواع عملگرهاي جهشي.. 73

3-5. ساختار پیشنهادی الگوریتم ژنتیک… 76

3-5-1. نحوه نمایش جواب ها 76

3-5-2. نحوه شدنی کردن جواب ها 78

3-5-3. تعریف میزان برازندگی.. 80

3-5-4. مکانیزم نمونه گیری.. 81

3-5-5. عملگر تقاطعی.. 81

3-5-6. عملگر جهشی.. 82

3-6. جمع­بندی.. 84

فصل چهارم تحلیل و نتایج محاسباتی.. 85

4-1. مقدمه. 86

4-2. تولید مسائل نمونه. 86

4-3. تنظیم پارامتر. 87

4-3-1. تنظیم پارامترهای الگوریتم ژننیک… 88

4-4. نتایج محاسباتی.. 93

4-5. صحه­گذاری مدل ارائه شده 97

4-6. جمع­بندی.. 100

فصل پنجم نتیجه­گیری و ارائه پیشنهادها……………………………………………………………………………………………101

5-1. نتیجه­گیری.. 102

5-2. پیشنهادها 103

مراجع. 104
لیست جداول

جدول 3-1. مقايسه الگوريتم ژنتيک با فرآيند تکامل طبیعی 49

جدول 4-1. سطوح فاکتورهای مسئله 87

جدول 4-2. فاکتورهای الگوریتم ژنتیک به همراه سطوحشان 89

جدول 4-3. آرایه متعامد 90

جدول 4-4. نتایج محاسباتی برای مسائل کوچک 94

جدول 4-5. نتایج محاسباتی برای مسائل بزرگ 95

جدول 4-6. اطلاعات مساله نمونه تولید شده 97

جدول 4-7. بهترین حل ریاضی دستی 98

لیست شکل­ها

شکل 2-1. نمایی از مسأله TSP 9

شکل 2-2. نمایی ساده از MTSP 10

شکل 2-3. نمایی ساده از VRP 11

شکل 2-4. نسخه هاي مختلف VRP کلاسیک و ارتباط بین آنها 22

شکل 2-5. مشکل عدم همبندي (زیرتور)28

شکل 3-1. مدل تئوری داروین 47

شکل 3-2. فضاي کدينگ و فضاي جواب 56

شکل 3-3. قانونمندي و موجه بودن 57

شکل 3-4. فضاي جواب: ناحيه موجه و ناحيه غيرموجه 68

شکل 3-5. نمایش ماتریسی مسیرهای ایجاد شده 77

شکل 3-6. نمایش گرافیکی مسیرهای ایجاد شده 77

شکل 3-7. ماتریس اولیه نمایش دهنده جواب 78

شکل 3-8. ماتریس اصلاحی محدودیت تیم ها 79

شکل 3-9. ماتریس نمایش دهنده جواب 79

شکل 3-10. ماتریس اصلاحی مسیرها 80

شکل 3-11. ماتریس نمایش دهنده والدین 81

شکل 3-12. نمایش عملگر تقاطع 82

شکل 3-13. نمایش ماتریس اولیه انتخابی برای عملیات جهش 83

شکل 3-14. نمایش ماتریس در قدم دوم83

شکل 3-15. نمایش مسیر انتخابی 83

شکل 3-16. نمایش عملگر جهش 84

شکل 4-1. نمودار نرخ S/N توابع هدف در سطوح مختلف عامل ها 91

شکل 4-2. نمودار نرخ تاثیرات میانگین داده ها بر میانگین ها،در سطوح مختلف عامل ها 92

شکل 4-3. نمودار حرکت الگوریتم ژنتیک پیشنهادی93

شکل 4-4. نمایش مقادیر تابع هدف هر دو روش 96

شکل 4-5. نمایش زمان محاسباتی حاصل از هر دو روش 96

شما می توانید تکه های دیگری از این مطلب را در شماره بندی انتهای صفحه بخوانید              

شکل 4-6. نمایش نحوه محاسبه تابع هدف 99

شکل 4-7. نمایش کروموزم بهینه مساله نمونه 99

چکیده

مساله ترکیبی نیروی انسانی- مسیریابی وسایل حمل و نقل[1] (CMVRP) به برنامه­ریزی همزمان تیم‌هایی از نیروی انسانی برای خدمت­دهی به مشتریان و مسیریابی وسایل نقلیه جابجا کننده این تیم­ها می­پردازد. تصمیم­گیری در مورد تخصیص و نحوه انتقال این تیم‌ها به مشتریان در حوزه‌های مختلفی مانند مدیریت بحران، تیم­های بیمارستانی و تیم­های خدمات تعمیرات کاربرد دارد.

مساله ترکیبی نیروی انسانی- مسیریابی وسایل نقلیه CMVRP به عنوان تعمیمی از مساله کلاسیک VRP[2] جزء مسائل پیچیده و مربوط به رده مسائل NP-HARD می باشد. جهت حل دقیق مدل ارائه شده، از برنامه CPLEX11 بهره گیری شده می باشد. همچنین برای حل مسائل تولید شده در اندازه‌های بزرگ، روش فرا ابتکاری الگوریتم ژنتیک [3](GA) ارائه شده می باشد. الگوریتم ژنتیک پیشنهادی کارایی مناسبی در حل مسائل تولید شده، در مقدار تابع هدف نشان می­دهد و همچنین پایین بودن زمان حل مسائل توسط این الگوریتم بسیار جالب توجه می باشد.

مقدمه
یکی از حوزه‌هایی که سهم قابل توجهی در مصرف انرژی و به تبع آن پیامدهای زیست محیطی ناشی از مصرف سوخت را داراست، بخش حمل و نقل می باشد که در سال ۱۳۸۵ سهمی در حدود ۲۶ درصد از مصرف انرژی و 3/49 درصد از مصرف فرآورده‌های نفتی کشور را به خودش اختصاص داده می باشد. قطعا مصرف بهینه انرژی در این بخش که وابسته به زیر ساخت‌ها و همچنین ناوگان حمل و نقل کشور می باشد، تاثیر قابل توجهی در جلوگیری از تضییع سرمایه‌های ملی خواهد داشت.

نظر به جایگاه ویژه ایران در حوزه انرژی در خاورمیانه و جهان و همچنین اهمیت استراتژیکی منابع هیدروکربنی، مدیریت صحیح این منابع در فرایند تولید تا مصرف در کشور از اهمیت ویژه‌ای برخوردار می باشد. رشد روز افزون ناوگان جاده­ایی موجب گردیده می باشد که بخش قابل توجهی از انرژی کشور در بخش حمل و نقل مصرف گردد و به تبع آن انتشار گازهای گلخانه­ایی و آلاینده نیز معضل مهمی را ایجاد نماید. اساساً مصرف انرژی کشور درکلیه بخش­های مصرف کننده و مانند بخش حمل و نقل از الگوی مناسبی برخوردار نبوده و اصلاح الگوی مصرف انرژی درکلیه بخش‌ها ضرورتی انکار ناپذیر می باشد.

به مقصود اصلاح این الگو در بخش حمل و نقل، لازم می باشد تا عوامل تأثیر گذار بر مصرف، مانند ساختار ناوگان حمل و نقل شخصی و عمومی و میزان ارتقای فناوری مصرف سوخت آن‌ها، میزان اقبال مردم در بهره گیری از وسایل نقلیه عمومی و ترکیب سبد سوخت نه فقط به گونه کیفی بلکه با ارائه آمار و اطلاعات کمّی مورد مطالعه قرار گیرد و کلیه راهکار‌ها مانند اصلاح زیرساخت­های حمل و نقل، ارتقای صنعت خودرو، کاهش سفرهای غیر ضروری با حداکثر بهره گیری از ارتباطات الکترونیکی و بهبود امکانات شهری و اصلاح ساختار‌ها و قوانین در این زمینه، پس از شناسایی و ارزیابی دقیق به مرحله اجرا درآید [1] .

برنامه­ریزی حمل و نقل به مطالعه تقاضا برای ترافیک و میزان رشد ترفیک می‌پردازد تا با بهره گیری از آن در مورد راهبرد امکانات حمل و نقل موجود یا امکانات جدید مانند شبکه راه‌ها، ریل، فرودگاه‌ها و غیره تصمیم­گیری گردد. هدف نهایی از برنامه ریزی حمل و نقل دستیابی به سطح سرویس بالا‌تر، بهبود ایمنی، صرفه­جویی در مصرف انرژی، رشد اقتصادی و افزایش دسترسی می‌باشد.

حمل و نقل به معنای جامع آن شامل مدیریت، زیربنا و روبنا ناوگان از نیازهای اساسی جوامع امروزی می باشد بطوری که در هر کشور برای اعتلای توان اقتصادی، فرهنگی، امنیتی وسیاسی داشتن شبکه حمل و نقلی گسترده و قابل اطمینان از نیازهای اولیه محسوب می­گردد. حتی بعضی بر این باور هستند که حمل و نقل از ابزارهای ابتدایی توسعه می‌باشد. در گذشته به دلیل اینکه حمل و نقل یک نیاز ثانویه برای تحقق نیازهای اولیه‌ای همچون تجارت، مسافرت، اشتغال و غیره به حساب می‌آمد، به نحو شایسته‌ای به آن پرداخته نمی‌گردید. لیکن رشد و توسعه اقتصاد جهانی، کوشش کشور‌ها برای بهره گیری بهینه از توانمندی‌ها و فرصت‌های در اختیار، و فشرده شدن رقابت در عرصه‌های جهانی موجب گشت تا حمل و نقل بواسطه تأثیر مستقیمی که درکاهش هزینه‌های تمام شده تولید و دسترسی به بازار ودر ‌‌نهایت افزایش توان رقابت در عرصه تجارت بین الملل مخصوصاً برای کشورهایی که حجم تجارت خارجی صادرات و واردات آن‌ها بالا می‌باشد، از جایگاه رفیعی در مدیریت، برنامه ریزی و سرمایه گذاری و حتی تحقیقات برخوردار گردد. تاثیر چنین ویژگی سبب گشته تا توجه‌های گذشته نسبت به حمل و نقل تغییر یابد و به حمل ونقل به عنوان یک بخش اقتصادی- خدماتی مهم نگریسته گردد [2].

در ادبیات اولین بار شخصی به نام هیچکوک[1] [3] در مقاله­ای مسأله حمل ونقل را مورد بهینه مطالعه قرار داد. پس از آن افرادی زیرا کوپمنز[2] در مقاله­ای با عنوان « بهینه­سازی بهره گیری از شبکه های حمل و نقل» و کنتاروویچ[3] [4] که مقاله­ایی تحت عنوان « متد­های ریاضی سازماندهی و برنامه ریزی محصولات» را انجام داد، به مطالعه موضوع حمل و نقل پرداخته و روش­های ریاضی را مورد بهره گیری قرار دادند. همچنین برای نخستین بار در سال ۱۹۹۶ دانتزیگ[4] از روش سیمپلکس بر اساس اصول برنامه ریزی خطی برای بدست آوردن جواب در مسائل حمل و نقل بهره گیری نمود. در سال‌های اخیر نیز افراد زیادی به مطالعه مسأله حمل و نقل پرداخته و الگوریتم­های ریاضی متعددی برای حل اینگونه مسائل ارایه شده می باشد.

 

***ممکن می باشد هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود اما در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل و با فرمت ورد موجود می باشد***

متن کامل را می توانید دانلود نمائید

زیرا فقط تکه هایی از متن پایان نامه در این صفحه درج شده (به گونه نمونه)

اما در فایل دانلودی متن کامل پایان نامه

 با فرمت ورد word که قابل ویرایش و کپی کردن می باشند

موجود می باشد

تعداد صفحه : 119

قیمت : چهارده هزار و هفتصد تومان