تدوين مدل تركيبي بهينه سازي سه هدفه زمان-هزينه-سود در پروژه هاي ساخت با استفاده از تحليل مقايسه اي الگوريتم هاي فرا ابتكاري موجود

Developing a hybrid optimization scheduling model in construction projects using comparative analysis of existing meta-heuristic algorithms

آناليز موازنه زمان-هزينه يكي از پر چالش ترين مسايل برنامه ريزان پروژه هاي ساخت مي باشد. برنامه ريزان پروژه با مسايل پيچيده و گوناگوني در بهينه سازي زمان-هزينه و در عين حال در نظر گرفتن مسايل مربوط به سود پروژه مورد استفاده قرار مي گيرد، روبرو مي شوند. همچنين، پيچيدگي پروژه هاي ساخت، اهميت مديريت هوشمندانه هزينه هاي پروژه و برنامه ريزي راهبردي پروژه را افزايش داده است. گزينه ها و محدوديت هاي گوناگون موجب سخت تر شدن تهيه يك برنامه سود آور مناسب با در نظر گرفتن موقعيت هاي زماني پروژه توسط برنامه ريزان پروژه مي شود. پارامتر هايي همچون نرخ بهره در پروژه مي تواند بر روي مقدار نهايي سود پروژه تاثير گذار باشد. به همين دليل، يك برنامه ريز ماهر مي بايست پارامتر هاي مختلف تاثير گذار در برنامه ريزي پروژه را در نظر بگيرد. اين پژوهش يك مدل تركيبي از الگوريتم هاي فراابتكاري را براي حل يك مساله بهينه سازي سه هدفه در يك پروژه ساخت ارايه مي دهد. مدل تدوين شده در ابتدا با الگوريتم هاي فراابتكاري رايج موجود در يك مساله ساده مقايسه شده و سپس بر روي يك مساله پيچيده مورد بررسي قرار مي گيرد. جواب هاي بهينه مطالعه موردي نهايي داراي مقادير زمان، هزينه و ارزش خالص فعلي سود پروژه مي باشد. در اين پژوهش نشان داده مي شود كه مدل تدوين شده عملكرد مناسبي در يافتن جواب هاي بهينه با هزينه و زمان اجراي كمتر و سود بيشتر در پروژه ساخت را دارد. نتايج نهايي بدست آمده از مدل بر روي يك نمودار سه بعدي پارتو نشان داده مي شود. همچنين مدل تدوين شده در طي نسل هاي الگوريتم، جواب ها را بهبود بخشيده و جواب هاي بهينه را در يك زمان قابل قبول ارايه مي دهد.

Time-cost trade-off analysis is one of the most challenging tasks of construction project planners. Project planners face complicated multivariate, Time-Cost Optimization (TCO) problems, which require simultaneous minimization of total project duration and total project cost, while considering issues related to the optimal present value of profit. Also, the complexity of construction projects in recent years has risen up the importance of cleverly management in cases of project financing and scheduling. There are choices and limits that make it difficult to project planners to develop a proper financing plan considering project time status. Therefore, the methods of financing affect the project plan. Therefore, a skilled planner should consider various effective parameters for scheduling projects. This study presents a hybrid meta-heuristic algorithms to solve a multi-objective optimization problem in construction project planning and finance. First, the model is compared with common meta-heuristic algorithms in a simple case study. Then it is applied to a complex case study and it shows the optimal solutions which have time, cost and net present value of profit. It is shown that the proposed model is superior to the existing optimization algorithms to find better project planning solutions with less total project duration, less total project cost, and optimal profit in the construction project problems. The cumulative results are shown in a three-dimensional Pareto front. Also, the proposed model improves the solutions through generations and provide optimal solutions in an acceptable processing time.