طراحی چندهدفه شبکه حمل و نقل جنگل با استفاده از الگوریتم های فرا ابتکاری

طراحی شبکه حمل و نقل مرحله ای مهم از اجرای طرح های جنگلداری است، به خصوص زمانی که اهداف مختلف در تناقض با یکدیگر باشند. در این تحقیق به منظور بهینه سازی طراحی شبکه جاده های جنگلی بر مبنای اهداف متناقص محیط زیستی و اقتصادی، ابتدا یک مدل مبتنی بر برنامه ریزی عدد صحیح با هدف مکان-یابی دپوهای اقتصادی ارائه گردید. مدل مورد نظر با استفاده از سه روش شامل الگوریتم ژنتیک، تبرید شبیه-سازی شده و هیبریدی از این دو الگوریتم حل شد. نتایج حاصل بیانگر کارایی الگوریتم هیبرید، نسبت به دو الگوریتم دیگر و روش دستی بود. نتایج الگوریتم هیبرید نسبت به نتایج الگوریتم ژنتیک، الگوریتم تبرید شبیه-سازی شده و روش دستی به ترتیب کاهش 5/7، 6/11 و 8/19 درصدی را در هزینه های چوبکشی نشان داد. در مرحله بعد، ابتدا دپوهای شناسایی شده به عنوان نقاط اجباری مثبت در طراحی شبکه جاده جنگلی در نظر گرفته شدند و سپس با ارائه یک مدل مبتنی بر برنامه ریزی عدد صحیح و حل آن با یک الگوریتم چندهدفه مسیریابی مبتنی بر الگوریتم بهینه سازی کلونی مورچگان اقدام به طراحی یک شبکه از جاده های جنگلی در منطقه مورد مطالعه شد. بر مبنای اهداف متناقض محیط زیستی و اقتصادی، یک جبهه از جواب‏های بهینه از اجرای الگوریتم به دست آمد. نتایج مقایسه با دو سناریو طراحی دستی نشان داد که الگوریتم چند هدفه ارائه شده در این تحقیق قابلیت بالایی در کاهش هزینه های ساخت و نگهداری جاده و اثرات محیط زیستی دارد. بر اساس نتایج به دست آمده، الگوریتم تا حد 5/12، 8/3 و 1/67 درصد قادر به کم کردن هزینه های ساخت و نگهداری جاده، حساسیت به لغزش و فرسایش است. نتایج به دست آمده از این تحقیق می تواند به عنوان راهنمایی در مدیریت بهینه بلند مدت مناطق جنگلی و توسعه روش های کارآمد طراحی شبکه جاده مورد استفاده قرار گیرد.