بهينه‌سازي طرح مسير راه بر اساس پارامترهاي موثر در هزينه طول عمر آن با استفاده از الگوريتم ژنتيك

دكترا

مهندسي عمران راه و ترابري

تهران شمال

1402

تاريخ ثبت در تهران شمال يكشنبه 1402/5/8

صحافي شده ندارد

كامران رحيم اف

دانشگاه پيام نور مركز تهران شمال

ساخت راه‌ها يكي از جنبه‌هاي حياتي زيرساخت هاي حمل و نقل است كه نقش مهمي در دستيابي به توسعه اقتصادي پايدار ايفا مي‌كند. با اين حال، اثرات زيست محيطي پروژه‌هاي عمراني، به ويژه طراحي و ساخت راه‌ها را نمي‌توان ناديده گرفت. بي‌توجهي به ملاحظات زيست‌محيطي مي‌تواند به آسيب‌هاي گسترده‌اي به جوامع انساني و اكوسيستم‌ها منجر شود كه جبران آن مي‌تواند پرهزينه باشد. بنابراين، انتخاب يك مسير بهينه كه تغييرات كاربري زمين را به حداقل برساند، تالاب ها، جنگل ها و زمين هاي كشاورزي را حفظ مي‌كند و بستري براي توسعه پايدار فراهم مي‌كند. انتخاب مسير بهينه تأثير بسزايي بر هزينه‌هاي اجرا، بهره‌برداري و نگهداري مسير و همچنين جغرافياي اطراف آن دارد. با بهينه‌سازي طراحي هندسي مسير مي‌توان به مزاياي اقتصادي مانند كاهش مصرف سوخت و مصرف انرژي، بهبود آسايش كاربران راه، حفظ منابع طبيعي و جلوگيري از آلودگي محيط زيست دست يافت. از اين رو، در نظر گرفتن عوامل محيطي، پارامترهاي هزينه ساخت و ساز و شاخص‌هاي ايمني در هنگام انتخاب تراز افقي بهينه بين دو نقطه شروع و پايان مطلوب ضروري است. براي بررسي مسير افقي بهينه، مطالعه‌اي را در محدوده بزرگراه كمربندي بندرانزلي، جاده‌اي به طول 16 كيلومتر در حال ساخت در حومه تالاب بين‌المللي انزلي انجام داديم. داده‌هاي طراحي مسير از مهندسان مشاور جمع‌آوري شد و مهم‌ترين متغيرهايي كه بر طراحي مسير تأثير مي‌گذارند، از روش الگوريتم ژنتيك براي ارزيابي مسير بهينه تعيين و استفاده گرديد. متغيرهاي اساسي با محوريت هزينه، ايمني و محدوديت طرح همگي در بهينه‌سازي تراز افقي استراج گرديد. پس از تجزيه و تحليل داده‌هاي توليدشده در محيط نرم افزار Matlab و با استفاده از الگوريتم هاي بهينه‌سازي ژنتيك، مسير افقي بهينه را به عنوان گزينه پيشنهادي نهايي با چهار قوس افقي و طول 14.991 كيلومتر پيشنهاد كرديم. اين تراز با محيط زيست سازگار است، انتشار گازهاي گلخانه‌اي به ميزان قابل‌توجهي كمتر است و منجر به صرفه جويي 3.7 ميليون دلاري در مقايسه با مسير اوليه مي‌شود. علاوه بر اين، تراز پيشنهادي، مسير افقي مطلوب و كوتاه‌تر بين دو نقطه در منطقه مهم كنوانسيون بين‌المللي رامسر (انزلي) است. در نتيجه، انتخاب يك تراز بهينه كه عوامل محيطي، پارامترهاي هزينه ساخت‌وساز و شاخص‌هاي ايمني را در نظر مي‌گيرد در طراحي راه بسيار مهم است. مسير بهينه پيشنهادي در محدوده بزرگراه كمربندي انزلي مزاياي بالقوه بهينه‌سازي طراحي هندسي مسير را نشان مي‌دهد. اين گزينه نه تنها از نظر زيست محيطي سازگار است، بلكه از نظر اقتصادي نيز سودمند است كه مي تواند توسعه پايدار را رقم زند.

72777