بهینه‌یابی توپولوژی شبکه‌ی راه‌ها با استفاده از گر‌ه‌های مجازی، راه‌های خاکستری و الگوریتم ژنتیک

طراحی شبکه‌ی راه‌ها یکی از مسائل جذاب و پرکاربرد در مهندسی حمل و نقل می‌باشد. به دست آوردن طرح بهینه‌ی‌ شبکه‌ با توجه به تقاضای سفر و محدودیت‌های مالی، هدف این نوع تحقیقات می‌باشد. از طرف دیگر در مهندسی سازه، یکی از شاخه‌های رو به گسترش، بهینه‌یابی توپولوژی است که به یافتن توزیع بهینه‌ی ماده در فضای طراحی می‌پردازد. با استفاده از ایده‌ی بهینه‌یابی توپولوژی، تحقیق حاضر به طراحی بهینه‌ی یک شبکه‌ی حمل و نقل می‌پردازد. در این شبکه، نقاط مبداء و مقصد و حجم سفر بین آن‌ها مشخص است و با توجه به قید طول کل راه‌های شبکه، طرح بهینه برای مسئله داده شده به دست می‌آید. تابع هدف، مجموع هزینه‌ی سفرها می‌باشد. برای تعریف توپولوژی شبکه، گره‌های مجازی با مختصات متغیر به عنوان متغیر‌های طراحی تعریف شده‌اند. همچنین از مفهوم المان‌های خاکستری که در بهینه‌یابی توپولوژی سازه‌ها استفاده می‌شود، برای تعریف وجود یا عدم وجود اتصال بین دو گره استفاده شده است. این متغیرها نیز دسته‌ی دیگری از پارامترهایی هستند که بایستی در مسئله بهینه‌یابی به دست آید. برای حل مسئله بهینه‌یابی، الگوریتم ژنتیک به کار گرفته شده است و مثال‌هایی با استفاده از روش پیشنهادی حل شده‌اند. جواب‌ها بیانگر کارایی روش و الگوریتم پیاده‌سازی شده می‌باشند.