بخشی از مقاله
چکیده
در این تحقیق به حل مساله و تصمیم گیری درباره حمل و نقل خاک حاصل از حفاری ایستگاههای بخش جنوبی از سه ایستگاه یا جبهه کاری واقع در پروژه قطار شهری اهواز به سه دپو خاک تعبیه شده پرداخته شده است. این مساله یک برنامه ریزی خطی از نوع حمل و نقل با در نظر گرفتن محدودیتهای آن است. هدف مساله بهینه نمودن هزینه حمل و نقل خاکهای حاصل از حفاری ایستگاهها به دپوها بوده است.
مدلسازی بر اساس برنامه ریزی حمل و نقل و حل آن با استفاده از نرم افزار Win QSB انجام گرفته است. نتایج تحقیق حاکی از آنست که در صورت حمل خاک از جبهه کاری اول به دپوهای اول و دوم، از جبهه کاری دوم به دپوهای اول و سوم، و از جبهه کاری سوم به دپو اول، تابع هدف مساله بهینه خواهد شد.
-1 مقدمه
هر مساله نیازمند تصمیم گیری را میتوان در انواع مسائل پژوهش عملیاتی 1 طبقه بندی کرد. پژوهش عملیاتی با بسیاری از مسائل محوری مربوط به تصمیم گیری مدیران در ارتباط است. پژوهش عملیاتی مجموعه ای از تکنیکها و روشهای استنتاج شده از ریاضیات و دیگر علوم است که به طور قابل ملاحظه ای در بهبود تصمیمهای مدیریتی میتواند موثر واقع گردد. پژوهش عملیاتی را میتوان "مجموعه ای از مدلها و تکنیکهای کمی که از طریق علمی، مدیران را در امر تصمیم گیری یاری میدهد" تعریف کرد.
مطالعه تحقیق در عملیات عبارت است از ساختن مدلی از وضعیت طبیعی مورد نظر. یک مدل تحقیق در عملیات به عنوان نمایش آرمانی - ساده شده - از یک دستگاه واقعی تعریف میشود. - حمدی طه، - 1387 در پژوهش عملیاتی با بهینه سازی سر و کار داریم. دستیابی به بهترین نتیجه در شرایط داده شده را بهینه سازی گویند. میتوان بهینه سازی را به عنوان فرآیند یافتن شرایطی که مقدار بیشینه2 یا کمینه3 یک تابع را به دست میدهد تعریف کرد
روشهای پژوهش عملیاتی یا تحقیق در عملیات را میتوان به طور کلی در سه دسته شامل: روشهای برنامه ریزی ریاضی، روشهای فرآیند تصادفی و روشهای آماری طبقه بندی کرد. در این تحقیق از روش برنامه ریزی خطی4 که جزئی از روشهای برنامه ریزی ریاضی در پژوهش عملیاتی است استفاده شده است. برنامه ریزی خطی، مدلی ریاضی برای جستجو و انتخاب بهترین برنامه - روش انجام کار - از میان مجموعه راههای ممکن است. از آنجا که تمامی روابط ریاضی موجود در این مدل از نوع درجه یک است، مدل خطی نامیده می-شود.
برنامه ریزی خطی با بهینه سازی یک تابع خطی تحت یک مجموعه از قیود یا محدودیتهایی به صورت مساوی و یا نامساویهای خطی در ارتباط است.
برنامه ریزی خطی مهمترین تکنیک در پژوهش عملیاتی است که برای مدلهایی با اهداف و توابع محدویت خطی طراحی شده است. - Hamdy Taha,2007 - هر مدل این برنامه ریزی شامل سه قسمت است: تابع هدف، محدودیتها و متغیرهای مدل. تابع هدف میتواند به صورت بیشینه یا کمینه در نظر گرفته شود. هدف در این نوع مسائل یافتن جواب بهینه متغیرها با در نظر گرفتن محدودیتها جهت بهینه کردن تابع هدف است. از روش برنامه ریزی خطی در بسیاری از زمینهها میتوان بهره برد. یکی از این زمینهها پروژههای عمرانی است.
مدل حمل و نقل حالت خطی از برنامه ریزی خطی است. مسائل تخصیص و حمل و نقل، مسائل برنامه ریزی خطی ساختار بندی شده شبکهای مهمی هستند که در این بین مساله حمل و نقل دارای ساختار ویژهای است. - Bazara et al, 2010 - هدف برنامه ریزی حمل و نقل یافتن برنامه حداقل هزینه جهت توزیع کالاها یا خدمات از چند مبدا به چند مقصد است. - Stevenson & Ceyhun, 2006 - هدف از این تحقیق طراحی و حل مدلی جهت حمل و نقل خاکهای حاصل از حفاری سه ایستگاه بخش جنوبی با استفاده از مدل حمل و نقل است تا با حل آن به جواب بهینه تابع هدف که همانا کمینه کردن هزینههای حمل و نقل ناشی از حمل خاک ایستگاههاست رسید.
-2 روش تحقیق
این پژوهش از نظر هدف، یک تحقیق کاربردی، و از نظر نوع رویکرد یک تحقیق کمی بوده و درآن برای جمع آوری دادهها از مشاهدات میدانی و روش اسنادی /کتابخانهای، جهت مدلسازی و تعریف مساله از مدل برنامه ریزی خطی و نیز جهت تجزیه و تحلیل دادهها از نرم افزارWin QSB استفاده شده است. اما در این تحقیق از مدل حمل و نقل که حالت خاصی از برنامه ریزی خطی است برای یافتن مقادیر بهینه حمل خاکهای حاصل از حفاری باکس سه ایستگاه از ایستگاههای خط یک پروژه قطار شهری اهواز و دپوی آن در سه محل مجزا استفاده شده است . حمل و نقل خاکهای حاصل از حفاری ایستگاهها و دپوی آن در محل مناسب امری مهم بوده که نیازمند تصمیمگیری صحیح و دقیق میباشد. نتایج تحقیق حاکی از آنست که در صورت حمل خاک از جبهه کاری اول به دپوهای اول و دوم، از جبهه کاری دوم به دپوهای اول و سوم، و از جبهه کاری سوم به دپو اول، تابع هدف مساله که کم کردن هزینههای حمل و نقل خاک است بهینه خواهد شد.
-3 پروژه قطار شهری اهواز - خط 1
مسیرخط 1 قطار شهری اهواز بهطول تقریبی 23 کیلومتر ، شمال شرقی شهر را با عبور از بخش مرکزی شهر و رودخانه کارون به جنوب غربی شهر متصل مینماید . این مسیر مشتمل بر 23 ایستگاه بوده و 7 کراس آور است.کریدور قطار شهری اهواز از نیروگاه زرگان در بخش شمالی آغاز شده و با حرکت در مسیر بلوار پاسداران ؛ خیابان بهبهانی - بلوار گلستان و عبور از میدانهای فرودگاه ، خلیج فارس، دانشگاه و کارگر در پارکینگ جنوبی خاتمه می یابد. شکل شماره 1، مسیر و ایستگاههای پروژه را نشان میدهد:
-4 تعریف مساله
مساله عبارتست از حمل و نقل خاکهای حاصل از حفاری سه ایستگاه بخش جنوبی شامل: ایستگاههای پارک، کارگر و سه راه فروردین به سه محل دپوی خاک شامل: سگمنت، دپوی سگمنت و گلستان. ایستگاهها و دپوهای مذکور را مطابق جدول شماره 1 نامگذاری می کنیم:
محل دپوها در شکل شماره 1 و نحوه حمل و نقل خاک ایستگاهها به محلهای دپوی خاک به صورت شماتیک، در شکل شماره 2 نشان داده شده است:
و در آن m و n به ترتیب به معنی مبدا و مقصد و برابر 3 است. هزینه حمل خاک - به ریال - از ایستگاهها به محلهای دپو به ازا هر متر مکعب به شرح جدول شماره 2 است:
