بهینه‌سازی مکانیابی زیرساخت های حیاتی با استفاده از الگوریتم فراابتکاری TTH با رویکرد اصل هزینه-فایده

نویسندگان

1 گروه مهندسی عمران، واحد رودهن، دانشگاه آزاد اسلامی، رودهن، ایران

2 استادیار، گروه مهندسی عمران، واحد رودهن، دانشگاه آزاد اسلامی، رودهن، ایران

3 استادیار، گروه مهندسی عمران، واحد رودهن، دانشگاه آزاد اسلامی ، رودهن، ایران

doi
10.47176/pd.2026.1599
چکیده

در دهه‌های اخیر یکی از چالش­های اساسی کشور در حوزه­های دفاعی و امنیتی، نگاه سنتی به موضوع پدافند غیرعامل بوده است. بطوریکه برنامه­ریزی برای مکانیابی زیرساخت­ها در سطح کشور، شهر­ها یا حتی کارگاه­های ساخت، بدون توجه به ابزار­های فناورانه همچون هوش مصنوعی و الگوریتم­های فراابتکاری و صرفاً بر اساس تجربه خبرگان در حوزه­ مهندسی پدافند غیرعامل صورت گرفته است. با توجه به طبقه‌بندی مسائل مکانیابی به عنوان یک مسئله  NP-complete، روش‌های سنتی و دقیق ریاضی به خصوص برای مسائل با مقیاس متوسط ​​و بزرگ نمی‌توانند راه‌حل بهینه را در زمان منطقی و با رعایت تمام اصول پدافند غیرعامل پیدا کنند. در نتیجه، محققان و پژوهشگران به دنبال روش‌های علمی جایگزین برای حل این مسائل بودند که بتواند بهترین پاسخ را در زمان مناسب ارائه دهد. بهترین راه حل برای این چالش، استفاده از الگوریتم‌های فراابتکاری است. روش­های فراابتکاری جدید پتانسیل ارائه راه‌حل‌های بهینه در یک بازه زمانی محدودتر با رعایت همه اصول مکانیابی را دارد. دو نمونه موردی برای این مطالعه انتخاب شده‌ است تا سودمندی و کارایی الگوریتم فراابتکاری TTH در بهینه‌سازی مکانیابی و جانمایی سایت‌های ساخت نشان داده شود. در نمونه موردی اول، بهترین، میانگین و بدترین راه‌حل‌ها به ترتیب 538/12، 541/12 و 548/12 و در نمونه موردی دوم، بهترین راه‌حل‌ها 758/92، 386/96 و 014/100 به دست آمدند که نسبت به نتایج الگوریتم‌های ECBO  (Enhanced colliding bodies optimization)،CBO  (Colliding bodies optimization) و PSO (Particle swarm optimization) بهینه‌تر هستند. مطالعات عددی نشان می‌دهد که الگوریتم TTH می‌تواند به نتایج امیدوارکننده‌ای دست یابد و در پرداختن به مسائل بهینه‌سازی پیچیده مزایایی دارد.