ارزیابی توابع جریمه مختلف در بهینه‌سازی خط پروژه راه با استفاده از الگوریتم‌های بهینه‌سازی ازدحام ذرات شتابدار (APSO) و برخورد اجسام(CBO)

طراحی خط پروژه‌ای بهینه که کمترین هزینه عملیات خاکی را داشته باشد، می‌تواند در کاهش هزینه‌های اجرایی پروژه‌های راه‌سازی بسیار مؤثر باشد. در تحقیقات گذشته تابع هدف عموماً به‌صورت کمینه‌سازی مجموع قدر مطلق فاصله بین خط پروژه و خط زمین در نظر گرفته‌می‌شد و با توجه به پیچیدگی تعیین احجام عملیات خاکی توجه چندانی به حداقل نمودن حجم دقیق عملیات خاکی نشده است. همچنین برای مقابله با محدودیت‌ها صرفاً از تابع جریمه ساکن استفاده‌شده است که درصورت عدم براورده شدن یکی از محدودیت‌ها، ضریب نسبتاً بزرگی در تابع هدف ضرب و درنتیجه بسیاری از جمعیت‌های اولیه حذف می‌شوند و زمان همگرایی در تعیین جواب بهینه افزایش می-یابد. هدف این تحقیق مقایسه توابع جریمه مختلف برای بهینه‌سازی خط پروژه با استفاده از روش‌های بهینه‌سازی فراابتکاری است. برای این منظور، نخست مسئله بهینه‌سازی خط پروژه بر اساس تابع هدف و محدودیت‌های مسئله فرمول‌بندی شد و تابع هدف به‌صورت هزینه اجرای عملیات خاکریزی و خاکبرداری و محدودیت‌ها به‌صورت حداکثر و حداقل شیب طولی، حداقل ارتفاع پل، عدم‌تداخل قوس‌ها و حداقل طول قوس‌های قائم در نظر گرفته شد. برای بهینه‌سازی مسئله از دو الگوریتم ازدحام ذرات شتابدار (APSO) و بهینه‌سازی برخورد اجسام (CBO) استفاده شد. نتایج این تحقیق نشان داد که انتخاب تابع جریمه بر سرعت و همچنین جواب بهینه که همان حداقل‌سازی هزینه اجرای عملیات خاکی است، تأثیر می‌گذارد. این تحقیق همچنین نشان داد که تابع جریمه از نوع تبرید همراه با الگوریتم بهینه‌سازی برخورد اجسام می‌تواند به صورت موثر برای بهینه‌سازی خط پروژه بکار رود.