این پایان نامه مطالعه بیشتری است بر الگوریتم پایه مبدا برای حل مسئله ترکیبی توزیع و تخصیص ترافیک، که در آن توزیع سفر از مدل جاذبه ای پیروی می کند و تخصیص ترافیک یک مدل تعادل کاربر می باشد. الگوریتم پایه مبذا هم از نظر محاسباتی و هم از نظر دقت جواب از هر دو الگوریتم فرانک ولف برای مسئله تخصیص ترافیک، و الگوریتم اوانس برای مسئله ترکیبی توزیع و تخصیص ترافیک بهتر عمل می کند. در این پایان نامه یک نسخه پیراسته بروزرسانی جریان مبدا مقصد برای بهتر کردن سرعت همگرایی الگوریتم پایه مبدا برای حل مسئله ترکیبی توزیع و تخصیص ترافیک اقتباس شده است.

در این پایان نامه با تغییر در ظرفیت مورداستفاده یالی، یال های شبکه ترابری و پایداری شبکه ترابری را مورد ارزیابی قرار می دهیم. ارزیابی پایداری شبکه ترابری هم با بهینه کاربری و هم با بهینه سیستمی مورد توجه است. با انجام این برای هر شبکه ترابری، یال های بحرانی و یال هایی که توسیع و بهسازی آنها اهمیت بیشتری دارد را شناسایی می کنیم.

همگرایی سریع الگوریتم نقطه درونی به انتخاب نقطه شروع مناسب بستگی دارد. یکی از ضعف های روش های نقطه درونی برخلاف رقبای خود این است که آن ها به آسانی نمی توانند از یک نقطه شروع از پیش تعیین شده (به دست آمده از جواب قبلی یک مسئله مشابه) بهره برداری کنند. سالهاست تلاش های متعددی در بهبود توانایی های شروع گرم برای روش های نقطه درونی صورت گرفته است که در آن ها از یک نقطه تکرار اولیه-دوگان مسئله حل شده اصلی به عنوان یک نقطه آغازین برای مسئله پریشیده استفاده می کنند. یک روش معمول که در آن یک نقطه آغازین ‎بد خود را آشکار می کند این است که نقطه آغازین دچارمانع شود. جهت نیوتن از این نقطه به بیرون ناحیه مثبت میل می کند، که سبب می شود تنها کسر بسیار کوچکی از آن برداشته شود. بنابراین نقطه تکرار بعدی به نقطه تکرار قبلی نزدیک خواهد شد، و احتمالا جهت جستجو دوباره دچار مانع می شود. در این پایاننامه یک راهبرد مانع زدایی را پیشنهاد می کنیم که تلاش می کند این درایه های مانع شده را بدون آشفتگی بسیار زیاد در جهت اولیه-دوگان پیرایش کند. این راهبرد مانع زدایی براساس اجرای تحلیل حساسیت در جهت اولیه-دوگان با توجه به درایه های نقطه تکرار جاری استوار است.

بازده عملیات زراعی عاملی بسیار مهم در کاهش هزینه های عملیاتی است. استفاده از روش های پیشرفته برنامه ریزی در اجرای عملیات کشاورزی، به ویژه در بهینه سازی پوشش زمین و دور زدن ها، می تواند سبب بهبود بازده گردد. اخیرا نوعی از الگوهای پوشش زمین معرفی شده است که از روند بهینه سازی ترکیبی منتج می گردد. این الگوها، مولفه های ارزیابی عملیات از جمله مدت زمان انجام عملیات، میزان مسافت طی شده بدون انجام عملیات، میزان مصرف سوخت و غیره را کمینه می کنند. در این پژوهش یک رویکرد الگوریتمی برای ایجاد الگوهای حرکت در مزرعه، بر اساس روش بهینه سازی کلونی مورچگان ارائه شد. فرااکتشاف بهینه سازی کلونی مورچگان برای حل مسئله مسیربابی وسیله نقلیه مستتر در فرایند تعیین الگوهای تردد مزرعه ای انتخاب گردید. الگوریتم مسئله در محیط برنامه نویسی متلب نوشته و اجرا شد. نتایج حاصل از ارزیابی های انجام شده بر روی چهار قطعه زمین آزمایشی، کارایی و سودمندی رویکرد پیشنهاد شده را تایید نمودند. همچنین نتایج نشان دادند که الگوریتم ارائه شده، جهت استفاده در اراضی مختلف و نیز مزارع دارای موانع از قابلیت بالایی برخوردار است. نتایج به دست آمده امکان استفاده از بهینه سازی کلونی مورچگان را به منظور تولید مسیرهای بهینه برای پوشش کامل زمین توسط ماشین های کشاورزی مجهز به سامانه های هدایت خودکار تصدیق کردند.

ممانعت از جریان بیشینه در شبکه ی چند پایانه ای، مسئله ای است که در آن کاربر شبکه می خواهد جریان بین ‎ ‎3 یا تعداد بیشتری از گروه گره ها را بیشینه کند، در حالی که ممانعت کننده با استفاده از منبعی محدود برای ممانعت از جریان در یال ها، می خواهد این جریان بیشینه ی کاربر را کمینه نماید. حالت خاص این مسئله، ممانعت از جریان بیشینه در حالت یک پایانه ای است. مسئله ی مطرح شده در ممانعت از جریان بیشینه در شبکه ی یک پایانه ای مانند مسئله ی ممانعت از جریان بیشینه در شبکه ی چند پایانه ای است، بجز این که ممانعت کننده تلاش می کند جریان بیشینه را از گره مبدأ ‎ s ‎ به گره مقصد ‎ t ‎ کمینه کند، به جای این که در میان ‎3‎ یا تعداد بیشتری از گروه گره ها این کار را انجام دهد. ‎ یک قالب دقیق و یک قالب تقریبی (قالب چند بخشی ممانعت از جریان در شبکه) برای حل مسئله ی ممانعت از جریان در شبکه ی چندپایانه ای پیشنهاد می شود و نتایج عددی را برای مقایسه ی این دو قالب ارائه می دهیم. قالب دقیق ممانعت از جریان بیشینه در شبکه ی چند پایانه ای به این گونه است که ابتدا ممانعت از جریان بیشینه در شبکه ی چند پایانه ای را به صورت یک مسئله ی دوسطحی ‎min-max‎ مطرح می کنیم و سپس آن را به صورت یک مسئله ی برنامه ریزی خطی آمیخته عددصحیح قالب بندی می کنیم که در آن صریحاً جریان کاهش داده می شود.‎ قالب چند بخشی ممانعت از جریان در شبکه، یک مسئله ی برنامه ریزی دودویی عددصحیح است که به طور مستقیم جریان را کاهش نمی دهد. این روش گره ها را به چند زیرمجموعه ی مجزا تقسیم می کند به طوری که هر گروه از گره های خاصی که در مسئله ی ابتدایی مشخص شده است در یک زیرمجموعه ی مجزا قرار گیرد، سپس مجموع ظرفیت یال هایی که این زیرمجموعه ها را به هم متصل می کنند را کمینه می کند.‎‎ نتایج محاسباتی نشان می دهد که قالب چند بخشی ممانعت از جریان در شبکه، می تواند تمام مثال های مطرح شده را طی چند ثانیه حل کند، در حالی که روش دقیق ممانعت از جریان بیشینه در حدود 3/1‎‎ از مسائل را طی ‎24 ساعت نیز نمی تواند حل کند. مقدار تابع هدف بهینه در هر دو قالب در برخی از مثال ها برابرند، در حالی که در بدترین حالت جواب ها حداکثر ‎%46.2 با هم تفاوت دارند. هنگامی که جریان بیشینه پس از اعمال ممانعت با استفاده از جواب قالب چند بخشی ممانعت از جریان در شبکه محاسبه شود و با مقدار تابع هدف قالب دقیق مسئله ی ممانعت از جریان در شبکه ی چندپایانه ای مقایسه شود، بیشترین اختلاف ‎%7.9 است که نشان دهنده ی این مطلب است که قالب چند بخشی ممانعت از جریان در شبکه می تواند تقریب بسیار خوبی برای قالب دقیق مسئله ی ممانعت از جریان در شبکه ی چندپایانه ای باشد.

بیمارستان ها و مراکز بهداشتی سازمان هایی هستند که امکان انباشتگی تقاضا در آن ها وجود ندارد و مراجعات بیماران باید در سریع ترین زمان ممکن پاسخ داده شود. این مراکز ‎24‎ ساعت در روز و ‎7‎ روز در هفته بدون هیچ تعطیلی کار می کنند. چنین شرایطی بر روند زندگی پزشکان تأثیر منفی می گذارد و با ایجاد کم خوابی و خستگی در آنان، کارایی آن ها را کاهش می دهد. تنظیم برنامه ی زمانی مناسب می تواند گامی اساسی در جهت کاهش این مشکلات باشد. تنظیم این برنامه ها به صورت دستی زمان بر است. این امر متقاضیان سیستم زمان بندی خودکار را افزایش می دهد. تنظیم برنامه ی زمانی کارکنان بیمارستان به علت متفاوت بودن تقاضای کارکنان در روزها و کشیک های متمایز بسیار چالش انگیز است. در نتیجه این تفاوت ها باعث می شود تا مسئله ی نوبت بندی کارکنان به شکل گسترده ای مورد توجه واقع شود و روش های پیشنهاد شده برای حل این مسائل نیز افزایش یابد. مسئله ی نوبت بندی پزشکان نوع پیچیده ای از مسائل زمان بندی به شمار می رود که در آن، تخصیص پزشکان به نوبت های کاری باید محدودیت های مشخصی را برآورده کند لذا این مسئله از جمله مسائل بهینه سازی محسوب می شود. در این پایان نامه مطالعات و تحقیقات انجام گرفته در این زمینه بررسی شده و با استفاده از برنامه ریزی آرمانی دو مدل برای مسئله ی نوبت بندی پزشکان اعم از دستیاران و متخصصان در بخش اورژانس بیمارستان ارائه شده است. سپس با طراحی جداول زمانی با استفاده از الگوریتم ژنتیک مسئله ی نوبت بندی پزشکان به طور خودکار در آمده است. مطالعه ی موردی این پایان نامه مسئله ی نوبت بندی پزشکان بخش اورژانس بیمارستان امام رضا ‎(ع)‎ می باشد و کلیه ی داده های به کار رفته واقعی است.

ممکن است در عمل، با برخی مسائل پیچیده ای مواجه شویم که نیازمند این باشیم، یک سری محدودیت های دیگری به نام قیدهای جداکننده ی دودویی را بر روی جریان های یالی اعمال کنیم. با وجود اینکه مسئله ی حداکثر جریان قابل حل به صورت کارا است، ممکن است مسئله ی حداکثر جریان با قیدهای جداکننده ی دودویی پیچیده تر از آن باشد که بتوان آن را با یک الگوریتم کارا حل کرد. در این پایان نامه پیچیدگی مسئله ی حداکثر جریان با جریان های یالی صحیح را تحت قیدهای جداکننده ی دودویی بررسی می کنیم. قیدهای جداکننده ی دودویی به دو صورت کلی تقسیم می شوند؛ قیدهای جداکننده ی دودویی منفی و قیدهای جداکننده ی دودویی مثبت. در یک شبکه یک قید جداکننده ی دودویی منفی بیان کننده ی این حالت است که از دو یال معین، نمی توان به طور هم زمان در یک جواب شدنی جریان ارسال کرد. در مقابل، یک قید جداکننده ی دودویی مثبت بیان کننده ی این حالت است که از یک جفت معین از یال ها در یک جواب شدنی، حداقل یک یال باید حامل جریان باشد. برای راحتی کار قیدهای جداکننده ی دودویی منفی را با یک گراف قیدی به نام گراف تصادم نشان می دهیم. به طور مشابه قیدهای جداکننده ی دودویی مثبت را نیز با یک گراف قیدی به نام گراف اجبار نشان می دهیم.

زمان بندی بسته های محصول در خطوط لوله، کار پیچیده ای است که شامل محدودیت های فراوان می باشد. در طول دهه اخیر چندین مقاله در این خصوص منتشر شده است.اغلب این مقالات بر اساس مدل های زمان گسسته milp با اندازه بزرگ می باشند که کارایی محاسبه در آن ها برای افق زمانی طولانی کاهش می یا بد. اخیراً روش milp پیوسته زمانی و حجمی مورد توجه قرار گرفته است که زمان بندی موثری را همراه با هزینه های محاسبه کمتر فراهم کرده است. با این وجود همه روش های زمان بندی (که بر پایه مدل ریاضی ساخته شده اند) روی نمونه هایی اعمال شده اند که در آن ها محیط بازار ساکن (بدون تغییر)، افق زمانی کوتاه و زمان موعد واحد برای همه محصولات در انتهای بازه زمانی در نظر گرفته شده است. این در حالی است که بهره برداران خط لوله معمولاً از افق های برنامه ر یزی ماهانه استفاده می کنند که به تعداد معینی از بازه های زمانی یکسان تقسیم می شود و با استفاده از روش زمان بندی متناوب تقاضای پایانه های مورد نظر را در انتهای دوره برنامه ریزی برآورده می کنند، علاوه بر این، مسیریابی مجدد محموله ها و نیازهای محصولی وابسته به زمان در پایانه های توزیع، برنامه ریز را وادار به بروز کردن پیوسته عملیات خط لوله می کند. کار حاضر، روشmilp زمان پیوسته را برای زمان بندی پویای عملیات خطوط لوله در طول افق زمانی با تناوب چندگانه مورد مطالعه قرار می دهد که می تواند برای غلبه بر مشکلات ذکر شده عملیات انتقال در خطوط لوله مورد استفاده قرار گیرد.

جریان های زمانی (جریان های پویا) تعمیمی از جریان های ایستا با معرفی یک عامل زمان می باشند‎.‎ این جریان ها اساساً‎‎ مسایلی را مطرح می کنند که در آن مسافرت و حمل و نقل آنی نیست و مستلزم گذر زمان می باشد. در حل این نوع مسایل سوالاتی پیش می آید که در جریان های ایستا مطرح نیست. ‎‎ ‎از طرفی مساله ی جریان های زمانی بطور سنتی در شبکه های بسط یافته ی زمانی به عنوان یک مساله ی ایستا حل می شوند. این رویکرد سنتی علی رغم این که تمام الگوریتم‎‎ های جریان ایستا را در اختیار مسایل جریان های در طی زمانی قرار می دهد‏، به دلیل اندازه ی بزرگ شبکه ی توسعه یافته ی زمانی مقرون به صرفه نیست. ‎‎‎ ‎در این پایان نامه اولا با کاری از فورد و فولکرسون روی ماکزیمم ‎s-t ‎جریان های در طی زمانی، نشان می دهیم جریان های ایستا با طول کراندار منجر به جواب های خوب برای مساله ی جریان های در طی زمان چند کالایی می شوند و ثانیا با انتخاب ‎‎طول گام زمانی مناسب و تشکیل شبکه ی بسط یافته ی زمانی فشرده‏، یک طرح تقریب با زمان کاملا چند جمله ای را برای مینیمم هزینه ی مساله ی جریان در طی زمان چند کالایی ارایه می ‎‎ دهیم و نشان می دهیم در حالت تک کالایی نیاز به ذخیره سازی جریان در گره های میانی نیست و الگوریتم تقریب این کار را انجام نمی دهد.

یک مشخصه ی مهم جریان های شبکه که در کاربردهای دنیای واقعی روی می دهند، تغییرات جریان در طول زمان است. این مشخصه از طریق قالب های جریان شبکه ی «ایستای» کلاسیک به دست نمی آید. علاوه براین، غیر از این تا‎‎ثیر که مقادیر‎‎جریان روی کمان ها ممکن است در طول زمان تغییر داشته باشند، بعد دوم زمان در بسیاری کاربردها وجود دارد: معمولاً جریان‎‎ بلافاصله در طول یک شبکه جابه جا نمی شود، بلکه به مدت زمان خاصی برای جابه جایی در هر کمان نیاز دارد. بنابراین‎‎ نه فقط مقدار جریانی که باید منتقل شود، بلکه زمان مورد نیاز برای انتقال نیز دارای نقش ضروری است. قالب های‎ جریان شبکه ی پویا‏، ساختارهای شبکه ای و ساختن مساله های تصمیم گیری در طول زمان را توصیف می کنند. این قالب های جریان به دلیل کاربردهای عددی و ساختار پویای جالبی که دارند‏، بسیار مورد توجه قرار گرفته اند. به ویژه قالب های پویا برای مساله هایی طرح ریزی شده اند که با روش های کلی شناخته شده حل می شوند‎‎. ‎فورد و فولکرسون مفهوم جریان در طول زمان ( که جریان های پویا نیز نامیده می شوند ) را معرفی کردند که شامل‎‎‎ هر دو ویژگی زمانی است که قبلاً ذکر شد. آن ها شبکه های (گراف های جهت دار) ‎g=(v,e) ‎ را با ظرفیت ‎ و زمان‎‎‎ جابجایی ‎روی کمان های ‎در نظر گرفتند. زمان جابجایی ‎ برای هر کمان مدت زمانی را ‎‎‎مشخص می کند که جریان برای جابجایی از دم به سر نیاز دارد. برعکس مورد کلاسیک جریان های ایستا،‎‎‎ جریان در طول زمان در چنین شبکه ای‏، نرخ جریان وارد شده به کمان را برای هر نقطه در زمان تعیین می کند. در این محیط، ‎‎‎ظرفیت‎ کمان، نرخ جریان در کمان را در هر نقطه از زمان محدود می کند. به منظور به دست آوردن یک درک‎‎‎ شهودی از جریان های در طول زمان، می توان کمان های شبکه را با لوله ها در سیستم خط لوله برای جابجایی چندین ‎‎‎نوع مایع مرتبط کرد. طول هر خط لوله زمان جابجایی از کمان مربوط به آن را تعیین می کند، در حالی که پهنا ظرفیت‎‎‎ آن را مشخص می کند. ‎‎این پایان نامه براساس مقاله ای از هال و همکاران با عنوان ‎‎‎‎ multicommodity flows over time: efficient algorithms and complexity تهیه شده است.

در تحلیل پوششی داده های شبکه ای برخلاف تحلیل پوششی داده های سنتی ساختار داخلی ( زیرواحدها) واحدهای تصمیم گیری در محاسبه کارآیی در نظر گرفته می شود. در تحلیل پوششی داده های شبکه ای دومرحله ای به بررسی کارآیی واحدهای تصمیم گیری دومرحله ای پرداخته می شود. این واحدها خروجی نهایی را بعد از طی دو مرحله ( دو زیرواحد ) تولید می کنند. در ساختار پایه ای از واحدهای دومرحله ای تمام خروجی های مرحله اول به عنوان ورودی های مرحله دوم در نظر گرفته می شود. مدل های متمرکز و غیرمشارکتی که از مدل های تحلیل پوششی داده های شبکه ای دومرحله ای هستند برای محاسبه کارآیی ساختار پایه ای از واحدهای دومرحله ای نتایج مناسبی به دست می دهند و برای یک ساختار توسعه یافته از واحدهای دومرحله ای ( ساختاری که مرحله دوم علاوه بر خروجی مرحله اول ورودی دیگری نیز از بیرون دریافت می کند ) مدل های غیر خطی را نتیجه می دهند. بنابراین دراین پایان نامه بعد از بررسی تحلیل پوششی داده های شبکه ای دومرحله ای, روشی برای خطی کردن مدل ها در تحلیل پوششی داده های شبکه ای دومرحله ای توسعه یافته معرفی می شود. یک ساختار توسعه یافته دیگر از واحدهای دومرحله ای واحدهای چندمرحله ای هستند که به بررسی این واحدها نیز پرداخته می شود. ‎‎‎

موضوع مطرح شده در این پایان نامه، نوعی از مسئله فروشنده دوره گرد با بازه زمانی می باشد که شامل کمترین مجموع مدت زمان سفر بین انبار و مکان های برخی از مشتری ها است. دو نوع مدل بندی برنامه ریزی خطی صحیح آمیخته را برای نوعی از مسئله فروشنده دوره گرد با بازده زمانی ارائه می کنیم، اولی مدل بندی جریان یالی کلاسیک و دومی مدل بندی نوع دوم ارائه می گردد. حالت خاص موقعی رخ می دهد که فقط بازده زمانی انبار بسته بوده و بازهای زمانی دیگر مکان ها باز باشد. الگوریتم های دقیق و ابتکاری را برای نوع از مسئله فروشنده دوره گرد با بازه زمانی ارائه می کنیم. نتایج محاسباتی نشان می دهد مثال های با اندازه متوسط را می توان دقیقا با هر دو روش حل کرد.در صورتی که الگوریتم ابتکاری راه حل خیلی خوبی را برای مثال های با اندازه های بزرگ و متوسط فراهم می کند.

در این پایان نامه یک مسأله وسیع مسیریابی وسیله نقلیه را همراه با پیجیدگی های مختلفی که در مثال های زندگی واقعی پیدا می شوند بررسی می کنیم. مسأله مسیریابی وسیله نقلیه عمومی (gvrp) ترکیبی از یک پذیرش بار و مسأله مسیریابی وسیله نقلیه تعمیم یافته است. از جمله محدودیت های زندگی حقیقی محدودیت های بازه های زمانی، یک ناوگان ناهمگون وسیله نقلیه با زمان های مسافرت مختلف، مسافران با برداشتن های چندگانه، محل های سرویس و تحویل، محل های شروع و پایان مختلف برای وسایل نقلیه و محدودیت های مسیریابی برای وسایل نقلیه هستند. gvrp بسیار محدود شده است و فضای جستجوی مناسب شامل تعداد زیادی جواب به طوری که، رفتن از یک جواب به دیگری با استفاده از یک ساختار همسایگی منحصر بفرد در طول جستجو مقدور باشد، غیر ممکن است. بنابراین روش های بهبود تکراری که بر اساس ایده تغییر ساختار همسایگی در طول جستجو بنا شده است را پیشنهاد می کنیم.

در این پایان نامه به مساله ی مسیریابی وسایل نقلیه خدماتی دوره ای پویا می پردازیم که با توزیع سفارشات از یک انبار به مجموعه ای از مشتریان و دوره های سرویس آن ها به طور پویا در طی زمان آشکار می شود اهداف عبارتند از می نیمم سازی زمان کل پیمایش مسیر و انتظار مشتریان و متعادل سازی با کاری روزانه در کل افق برنامه ریزی این مساله را به شکل یک مساله برنامه ریزی صحیح آمیخته مدل بندی کرده و از طریق یک روش ابتکاری سه مرحله ای حل خواهیم کرد جنبه ی چند هدفی مساله از طریق یک رویکرد تکنیک اسکالر مورد توجه قرار گرفته است.

واضح است که اعمال محدودیت های وزنی در تحلیل پوششی داده ها، ممکن است موجب نشدنی بودن مدل ها شود. در این پایان نامه این تأثیر با جزئیات بررسی می شود. نشان داده می شود که نشدنی بودن مدل ها، فقط یکی از چندین نتیجه ممکن است که به مسأله خاص با محدودیت های وزنی اشاره می کند. به عنوان مثال استفاده از محدودیت های وزنی، همچنین ممکن است منجر به کارآیی منفی یا صفر برخی از واحدها گردد. حذف واحدهای مشکل زا از مجموعه داده ها، لزماً مشکل مرتبط را برطرف نمی کند که به خاطر اعمال محدودیت های وزنی ایجاد شده است و فقط آن را ناشناخنه می کند. ثابت می شود که همه مشکلات زمانی ایجاد می شود که محدودیت های وزنی موجب تولید آزاد شود. تولید آزاد از دیدگاه نظری تولید غیرقابل قبول است و نشان می دهد که محدودیت های وزنی اعمال شده باید مجدداً ارزیابی شوند. برای پی بردن به تولید آزاد در فناوری معیار نظری و محاسباتی در این پایان نامه تعمیم داده می شود.

تحلیل پوششی داده ها روشی برای سنجش کارآیی تعدادی واحد تصمیم گیری همگن است. اخیرا تحلیل پوششی داده ها برای آزمون کارآیی فرآیند های دومرحله ای توسعه داده شده است،که در آن همه ی خروجی های مرحله ی اول اندازه های میانی هستند که ورودی های مرحله ی دوم را می سازند. در نتیجه مدل dea دومرحله ای نه تنها یک مقیاس کارایی کلی را برای کل فرآیند فراهم می کند بلکه همچنین یک مقیاس کارایی را برای هر یک از مراحل منحصربه فرد به دست می دهد

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.