1-1. مقدمه. 2

1-2. تعریف مساله. 4

1-3. اهداف تحقیق. 5

1-4. جنبه­های نوآوری و کاربردی تحقیق. 6

1-5. محتویات تحقیق. 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 بندی مساله مسیریابی وسایل حمل و نقل کلاسیک… 21

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

2-2-7. برخی مشکلات مدل سازی 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. گذری بر ژنتیک طبیعی.. 45

3-4-3. واژگان الگوریتم ژنتیک… 51

3-4-4.  ساختار کلی الگوریتم ژنتیک… 52

3-4-5. مفاهیم کلیدی الگوریتم ژنتیک… 54

3-4-6. کدینگ… 55

3-4-7. ایجاد جمعیت اولیه. 57

3-4-8. اعمال ژنتیک… 58

3-4-9. تابع برازش… 63

3-4-10. روش اجرای الگوریتم ژنتیک… 64

3-4-11. استراتژی برخورد با محدودیتها 66

3-4-12. انواع عملگرهای تقاطعی.. 69

3-4-13. انواع عملگرهای جهشی.. 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. مقایسه الگوریتم ژنتیک با فرآیند 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 های مختلف VRP کلاسیک و ارتباط بین آنها 22

شکل 2-5. مشکل عدم همبندی (زیرتور)28

شکل 3-1. مدل تئوری داروین 47

شکل 3-2. فضای کدینگ و فضای جواب 56

شکل 3-3. قانونمندی و موجه بودن 57

شکل 3-4. فضای جواب: ناحیه موجه و ناحیه غیرموجه 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

شکل 4-6. نمایش نحوه محاسبه تابع هدف 99

شکل 4-7. نمایش کروموزم بهینه مساله نمونه 99

 

فصل اول  کلیات تحقیق
1-1. 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 است 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 است. قطعا مصرف بهینه انرژی در این بخش که وابسته به زیر ساخت‌ها و همچنین ناوگان حمل و نقل کشور است، 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 است. رشد روز افزون ناوگان جاده­ایی موجب گردیده است 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 از جمله بخش حمل و نقل از الگوی مناسبی برخوردار نبوده و اصلاح الگوی مصرف انرژی درکلیه بخش‌ها ضرورتی انکار ناپذیر است.