برنامه ریزی عملیات نگهداری و تعمیر روسازی شبکه های بزرگ-مقیاس حمل ونقل با در نظر گرفتن مصرف انرژی

سازمان های متولی راه عمدتا با شبکه هایی بزرگ با تعداد قطعات بالا سر و کار دارند. پیچیدگی محاسباتی مدیریت این شبکه ها با بالارفتن اندازه شبکه و تعداد قطعات آن به صورت نمایی افزایش پیدا می کند. روش های دقیق بهینه سازی عموما برای مسایل با اندازه کوچک طراحی شده اند. لذا روش هایی نظیر الگوریتم های فراابتکاری و تکنیک های تجزیه برای حل این گونه مسایل پیشنهاد شده و کارایی خوبی از خود نشان داده اند. اخیرا در مسئله برنامه ریزی عملیات نگهداری و تعمیر روسازی اثرات زیست محیطی و کنترل آن ها به طور فزاینده ای مورد توجه قرار گرفته اند. در این پژوهش بهینه سازی مصرف انرژی به عنوان یکی از مهمترین مولفه های زیست محیطی و بهینه سازی وضعیت قطعات شبکه به عنوان هدف اصلی سازمان به صورت توامان در بستر بهینه سازی دو هدفه مورد بررسی قرار گرفته است. برای حل مسیله، از یک الگوریتم فراابتکاری جدید به نام الگوریتم رقابت لیگ فوتبال که توانایی خوبی برای حل مسایل گسسته نشان داده، استفاده شده است. ایده این الگوریتم از رقابت لیگ های فوتبال الهام گرفته شده که بر اساس رقابت بین تیم ها و بازیکنان است. یک شبکه واقعی با 84 قطعه نمونه موردی این پژوهش می باشد. نتایج بدست آمده نشان داد این الگوریتم توانایی حل مسئله یک شبکه بزرگ در زمان کوتاه و منطقی را دارد. به علاوه مقایسه جواب ها مشخص کرد در نظر گرفتن مصرف انرژی به عنوان تابع هدف دوم مسئله همراه با بهینه سازی وضعیت قطعات شبکه، به کاهش 13درصدی مصرف انرژی، کاهش 10 درصدی هزینه های کل و افزایش 9 درصدی میانگین ناهمواری قطعات شبکه منجر می شود.