دانلود مقاله ISI انگلیسی شماره 81596
ترجمه فارسی عنوان مقاله

مدل ها و الگوریتم های برای بهبود عملیات زمین کاری در طراحی جاده ها با استفاده از برنامه ریزی خطی یکپارچگی ترکیبی

عنوان انگلیسی
Models and algorithms to improve earthwork operations in road design using mixed integer linear programming
کد مقاله سال انتشار تعداد صفحات مقاله انگلیسی
81596 2011 11 صفحه PDF
منبع

Publisher : Elsevier - Science Direct (الزویر - ساینس دایرکت)

Journal : European Journal of Operational Research, Volume 215, Issue 2, 1 December 2011, Pages 470–480

ترجمه کلمات کلیدی
بهینه سازی ترکیبی، برنامه خطی عدد صحیح مختلط، یا در طراحی جاده (منابع طبیعی)، بهینه سازی زمین شناسی
کلمات کلیدی انگلیسی
Combinatorial optimization; Mixed integer linear program; OR in road design (natural resources); Earthwork optimization
ترجمه چکیده
در ساخت و ساز جاده، عملیات زمینی حدود 25 درصد از هزینه های ساخت و ساز را تشکیل می دهد. مدل های برنامه ریزی خطی برای بهینه سازی زمین های مسکونی به منظور به حداقل رساندن هزینه حمل و نقل و تعادل زمین در محل ساخت و ساز طراحی شده اند. با این حال، این مدل ها حذف بلوک های فیزیکی را که ممکن است بر روند پردازش زمین کار تاثیر بگذارد، در نظر نمی گیرند. به همین ترتیب، مدل های فعلی ممکن است برآورد نادرست هزینه های زمین بهینه را به ارمغان بیاورد، که منجر به انتخاب های ضعیف در طراحی جاده می شود. در این تحقیق، مدل برنامه خطی کلاسیک عملیات زمینکاری را به یک مدل برنامه خطی عدد صحیح که برای بلوک ها حساب می شود، گسترش می دهیم. ما تأثیر اقتصادی ترکیب بلوک ها را از طریق برنامه ریزی خطی تلفیق عددی بررسی می کنیم و برای اکثر طرح های جاده ای در مجموعه آزمون ما صرفه جویی قابل توجهی پیدا می کنیم. با این وجود، مدل نتیجه به مراتب سخت تر از برنامه اصلی خطی حل می شود. بر اساس مشاهدات ساختاری، ما مجموعه ای از الگوریتم هایی را معرفی می کنیم که به لحاظ لحظه ای زمان حل مدل را کاهش می دهند. ما این کاهش را در زمان حل با آزمایش های عددی تایید می کنیم.

چکیده انگلیسی

In road construction, earthwork operations account for about 25% of the construction costs. Existing linear programming models for earthwork optimization are designed to minimize the hauling costs and to balance the earth across the construction site. However, these models do not consider the removal of physical blocks that may influence the earthwork process. As such, current models may result in inaccurate estimates of optimal earthwork costs, leading to poor choices in road design. In this research, we extend the classical linear program model of earthwork operations to a mixed integer linear program model that accounts for blocks. We examine the economic impact of incorporating blocks via mixed integer linear programming, and find significant savings for most road designs in our test-set. However, the resulting model is considerably harder to solve than the original linear program. Based on structural observations, we introduce a set of algorithms that theoretically reduce the solving time of the model. We confirm this reduction in solve time with numerical experiments.