جاده

جاده

بهینه‌سازی برنامه زمان‌بندی پروژه‌های پل‌سازی با استفاده از الگوریتم کلونی مورچگان

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 دانش آموخته کارشناس ارشد‌، گروه مهندسی عمران، دانشکده مهندسی، دانشگاه فردوسی، مشهد، ایران
2 دانشیار، گروه مهندسی عمران، دانشکده مهندسی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران
چکیده
مدیریت زمان و هزینه در پروژه‌های پل‌سازی به دلیل پیچیدگی فعالیت‌ها، محدودیت منابع و وابستگی متقابل عملیات اجرایی، از مهم‌ترین چالش‌های صنعت ساخت‌وساز محسوب می‌شود. در این پژوهش، رویکردی مبتنی بر الگوریتم کلونی مورچگان برای بهینه‌سازی برنامه زمان‌بندی پروژه‌های پل‌سازی ارائه شده است. هدف اصلی، کاهش زمان تکمیل پروژه، بهینه‌سازی تخصیص منابع و افزایش کارایی اجرای فعالیت‌ها در شرایط واقعی پروژه است. در مدل پیشنهادی، فعالیت‌های اجرایی پل به‌صورت شبکه‌ای از وظایف وابسته تعریف شده و الگوریتم کلونی مورچگان با شبیه‌سازی رفتار جست‌وجوی مورچگان در یافتن کوتاه‌ترین مسیر، بهترین توالی اجرای فعالیت‌ها را تعیین می‌کند. به‌منظور ارزیابی عملکرد روش پیشنهادی، داده‌های یک پروژه نمونه پل‌سازی با مدت زمان اولیه 730 روز مورد تحلیل قرار گرفت و نتایج حاصل با روش‌های سنتی زمان‌بندی مقایسه شد. نتایج پژوهش نشان داد که استفاده از الگوریتم کلونی مورچگان موجب کاهش قابل‌توجه زمان اجرای پروژه، بهبود بهره‌وری منابع و کاهش تداخل فعالیت‌ها شده است. بر اساس نتایج عددی، مدت زمان کل پروژه از 730 روز به 645 روز کاهش یافت که بیانگر حدود 6/11 درصد بهبود در زمان‌بندی پروژه است. همچنین میزان بهره‌برداری مؤثر از منابع انسانی و ماشین‌آلات حدود 18 درصد افزایش یافت و تأخیر ناشی از تداخل فعالیت‌های اجرایی نزدیک به 22 درصد کاهش پیدا کرد. افزون بر این، هزینه‌های غیرمستقیم پروژه به دلیل کاهش مدت اجرا، حدود 9 درصد کمتر از روش سنتی برآورد شد.
کلیدواژه‌ها

– آپرناک، آرش؛ خسروی، مهتاب؛ تقی‌زاده، شادی؛ حسینی، سیدمحسن (1403). بهینه‌سازی زمان‌بندی پروژه‌های ساختمانی پیش‌ساخته با استفاده از الگوریتم ژنتیک. یازدهمین کنفرانس بین‌المللی مطالعات بین‌رشته‌ای در مدیریت و مهندسی.
– اکبری، محمد؛ اکبری، داوود؛ نجیبی، فاطمه؛ حاجی‌زاده، وحید (1401). مدیریت دانش در سازمان پروژه‌محور و تأثیر آن بر کاهش تأخیرات پروژه‌های راهسازی خراسان جنوبی. مهندسی سازه و ساخت، 9(2)، 43-25.
doi.org/10.22065/jsce.2021.213337.2032
– صالحی، مجتبی؛ رحیمی، یلدا؛ شریعتی، شهره (1402). مدل‌سازی چندهدفۀ فازی زمان‌بندی پروژه با محدودیت منابع چندمهارته: با قابلیت تغییر سطح مهارت‌ها و انقطاع فعالیت‌ها. پژوهش در مدیریت تولید و عملیات، 14(1)، 1-20.
– صدیقی، علیرضا؛ قندهاری، مهسا؛ ابطحی، سیدمهدی (1404). ارائه یک مدل ریاضی برای برنامه‌ریزی عملیات نت پیشگیرانه و مبتنی بر وضعیت خطوط ریلی و حل آن با استفاده از الگوریتم ژنتیک. مدیریت صنعتی، 17(1)، 1-33.
– عبادی، افشین؛ قاضی‌مرادی، مصطفی. (1404). بهینه‌سازی در مهندسی عمران مبتنی بر الگوریتم‌های فراابتکاری. ماهنامه عمران و پروژه، 7(1)، 63-39.
doi.org/10.22034/cpj.2025.503998.1342
– کفاشی، ابوذر؛ عدالت‌پناه، سیداحمد؛ نجاتی، فایزه (1401). بررسی تأثیر مدیریت پروژه، مدیریت ساخت و مدیریت ریسک بر زمان، هزینه و روند اجرایی پروژه‌ها (مطالعۀ موردی: انبوه‌سازی ساختمان). پژوهش‌های نوین در ارزیابی عملکرد، 1(3)، 170-160.
– گل‌پیرا، هیرش؛ بابایی تیرکلایی، عرفان؛ تقوی‌فرد، محمدتقی؛ ظاهری، فایق (1400). زمان‌بندی چندپروژه‌ای بهینه با در نظر گرفتن قابلیت اطمینان و کیفیت در زنجیرۀ تأمین ساخت‌وساز: الگوریتم ژنتیک ترکیبی. مطالعات مدیریت صنعتی، 19(61)، 93-65.
 -Aghileh, M., Tereso, A., Alvelos, F., & Lopes, M. O. M. (2025). Multi-project scheduling with uncertainty and resource flexibility: A narrative review and exploration of future landscapes. Algorithms, 18(6), 314.
-Alexakis, K., Benekis, V., Kokkinakos, P., & Askounis, D. (2024). Genetic algorithm-based multi-objective optimisation for energy-efficient building retrofitting: A systematic review. Energy and Buildings, 328, 115216.
-Castañeda, K., Sánchez, O., Herrera, R. F., & Mejía, G. (2025). Deficiencies causes in road construction scheduling: Perspectives from construction professionals. Heliyon, 11(2), e41514.
-Ghoroqi, M., Ghoddousi, P., Makui, A., Shirzadi Javid, A. A., & Talebi, S. (2023). An integrated model for multi-mode resource-constrained multi-project scheduling problems considering supply management with sustainable approach in the construction industry under uncertainty using evidence theory and optimization algorithms. Buildings, 13(8), 2023.
-Kostrzewa-Demczuk, P. (2023). Construction schedule versus various constraints and risks. Applied Sciences, 14(1), 196.
  -Lazari, V., Chassiakos, A., & Karatzas, S. (2024). Multi-objective resource-constrained scheduling in large and repetitive construction projects. Algorithms, 17(8), 351.
-Ma, Z., Zheng, W., He, Z., Wang, N., & Hu, X. (2022). A genetic algorithm for proactive project scheduling with resource transfer times. Computers & Industrial Engineering, 174, 108754.
-Morin-Pépin, S., & Francis, A. (2024). Dynamic spatiotemporal scheduling for construction building projects. Buildings, 14(10), 3139.
-Nekoueian, R., Servranckx, T., & Vanhoucke, M. (2025). A dynamic learning-based genetic algorithm for scheduling resource-constrained projects with alternative subgraphs. Applied Soft Computing, 180, 113316.
-Shabani, R., Torp, O., Klakegg, O. J., & Johansen, A. (2024). Managing uncertainty in the construction phase of road projects. In Risk Management in Construction: Recent Advances.
-Wefki, H., Elnahla, M., & Elbeltagi, E. (2024). BIM-based schedule generation and optimization using genetic algorithms. Automation in Construction, 164, 105476.
-Zhao, Y., Hu, X., Wang, J., & Cui, N. (2024). A robust multi-project scheduling problem under a resource dedication-transfer policy. Annals of Operations Research, 337(1), 425-457.