Πολυκριτηριακή βελτιστοποίηση χωροθέτησης εγκαταστάσεων εργοταξίου με χρήση γενετικών αλγορίθμων
Η αποτελεσματική διάταξη των εγκαταστάσεων του εργοταξίου είναι παράγοντας κρίσιμης σημασίας για την επιτυχία ενός κατασκευαστικού έργου, αφού ενισχύει τόσο την παραγωγικότητα όσο και την ασφάλεια στο εργοτάξιο. Η χωροθέτηση των εγκαταστάσεων του εργοταξίου συνίσταται στον προσδιορισμό των προσωρινώ...
| Κύριος συγγραφέας: | |
|---|---|
| Άλλοι συγγραφείς: | |
| Μορφή: | Thesis |
| Γλώσσα: | Greek |
| Έκδοση: |
2016
|
| Θέματα: | |
| Διαθέσιμο Online: | http://hdl.handle.net/10889/9797 |
| id |
nemertes-10889-9797 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| institution |
UPatras |
| collection |
Nemertes |
| language |
Greek |
| topic |
Χωροθέτηση εγκαταστάσεων Γενετικοί αλγόριθμοι Εργοτάξιο Βελτιστοποίηση Ασφάλεια Construction site Genetic algorithms Layout planning Optimization Safety 363.119 69 |
| spellingShingle |
Χωροθέτηση εγκαταστάσεων Γενετικοί αλγόριθμοι Εργοτάξιο Βελτιστοποίηση Ασφάλεια Construction site Genetic algorithms Layout planning Optimization Safety 363.119 69 Παπαδάκη, Ιωάννα Πολυκριτηριακή βελτιστοποίηση χωροθέτησης εγκαταστάσεων εργοταξίου με χρήση γενετικών αλγορίθμων |
| description |
Η αποτελεσματική διάταξη των εγκαταστάσεων του εργοταξίου είναι παράγοντας κρίσιμης σημασίας για την επιτυχία ενός κατασκευαστικού έργου, αφού ενισχύει τόσο την παραγωγικότητα όσο και την ασφάλεια στο εργοτάξιο. Η χωροθέτηση των εγκαταστάσεων του εργοταξίου συνίσταται στον προσδιορισμό των προσωρινών εγκαταστάσεων που απαιτούνται για την υποστήριξη των κατασκευαστικών διαδικασιών, στον καθορισμό του μεγέθους και του σχήματός τους και της τοποθέτησής τους στις διαθέσιμες τοποθεσίες εντός των ορίων του εργοταξίου. Το πρόβλημα της χωροθέτησης όμως, είναι ένα σύνθετο πρόβλημα συνδυαστικής βελτιστοποίησης που περιλαμβάνει πολλαπλούς στόχους και οι ερευνητές έχουν προσπαθήσει να το επιλύσουν χρησιμοποιώντας μια πληθώρα μαθηματικών, ευρετικών και μεταευρετικών τεχνικών. Το πρόβλημα μεγαλώνει εκθετικά σε μέγεθος και πολυπλοκότητα καθώς το πλήθος των εγκαταστάσεων και των περιορισμών αυξάνεται. Για το λόγο αυτό, οι μέχρι τώρα μελέτες συνήθως εξετάζουν ένα μικρό αριθμό εγκαταστάσεων και εστιάζουν στην ελαχιστοποίηση του κόστους, αγνοώντας άλλους παράγοντες, περιβαλλοντικούς ή ασφαλείας.
Ο στόχος της παρούσας μελέτης είναι η ανάπτυξη ενός μοντέλου βελτιστοποίησης που παράγει εφικτές και αποδοτικές λύσεις-διατάξεις με μία ρεαλιστική αναπαράσταση του προβλήματος, με τη θεώρηση όχι μόνο της ελαχιστοποίησης του κόστους αλλά και τη μεγιστοποίηση της ασφάλειας στο εργοτάξιο. Το μοντέλο βελτιστοποίησης που αναπτύσσεται στοχεύει στην ελαχιστοποίηση μιας γενικευμένης συνάρτησης κόστους η οποία προκύπτει από το κόστος μεταφοράς μεταξύ εγκαταστάσεων και τοποθεσιών, αλλά και από το κόστος κατασκευής των εγκαταστάσεων σε κάθε τοποθεσία. Η διαδικασία βελτιστοποίησης στοχεύει ακόμα στη μεγιστοποίηση της ασφάλειας στο εργοτάξιο και άλλων παραγόντων προτιμήσεων εγγύτητας του χρήστη για τη σχετική θέση μεταξύ των εγκαταστάσεων. Η διαδικασία βελτιστοποίησης βασίζεται στη χρήση γενετικών αλγορίθμων λόγω των δυνατοτήτων τους να εξετάζουν πλήθος δυνατών λύσεων και να καταλήγουν στη βέλτιστη σε σύντομο χρονικό διάστημα.
Οι δυνατότητες του προτεινόμενου μοντέλου εξετάστηκαν σε πλήθος μελετών περίπτωσης. Ελέγχθηκαν διαφορετικά σενάρια με εναλλακτικές αντικειμενικές συναρτήσεις, τύπους περιορισμών και παραγόντων βαρύτητας. Η αξιολόγηση των αποτελεσμάτων καθιστά το μοντέλο ικανό να παράγει σχεδόν βέλτιστες λύσεις για το πρόβλημα της χωροθέτησης εγκαταστάσεων εργοταξίου και να ανταποκριθεί σε περιβαλλοντικά θέματα και απαιτήσεις ασφαλείας. |
| author2 |
Χασιακός, Αθανάσιος |
| author_facet |
Χασιακός, Αθανάσιος Παπαδάκη, Ιωάννα |
| format |
Thesis |
| author |
Παπαδάκη, Ιωάννα |
| author_sort |
Παπαδάκη, Ιωάννα |
| title |
Πολυκριτηριακή βελτιστοποίηση χωροθέτησης εγκαταστάσεων εργοταξίου με χρήση γενετικών αλγορίθμων |
| title_short |
Πολυκριτηριακή βελτιστοποίηση χωροθέτησης εγκαταστάσεων εργοταξίου με χρήση γενετικών αλγορίθμων |
| title_full |
Πολυκριτηριακή βελτιστοποίηση χωροθέτησης εγκαταστάσεων εργοταξίου με χρήση γενετικών αλγορίθμων |
| title_fullStr |
Πολυκριτηριακή βελτιστοποίηση χωροθέτησης εγκαταστάσεων εργοταξίου με χρήση γενετικών αλγορίθμων |
| title_full_unstemmed |
Πολυκριτηριακή βελτιστοποίηση χωροθέτησης εγκαταστάσεων εργοταξίου με χρήση γενετικών αλγορίθμων |
| title_sort |
πολυκριτηριακή βελτιστοποίηση χωροθέτησης εγκαταστάσεων εργοταξίου με χρήση γενετικών αλγορίθμων |
| publishDate |
2016 |
| url |
http://hdl.handle.net/10889/9797 |
| work_keys_str_mv |
AT papadakēiōanna polykritēriakēbeltistopoiēsēchōrothetēsēsenkatastaseōnergotaxioumechrēsēgenetikōnalgorithmōn AT papadakēiōanna multiobjectiveconstructionsitelayoutplanningusinggeneticalgorithms |
| _version_ |
1771297158101729280 |
| spelling |
nemertes-10889-97972022-09-05T05:38:12Z Πολυκριτηριακή βελτιστοποίηση χωροθέτησης εγκαταστάσεων εργοταξίου με χρήση γενετικών αλγορίθμων Multi-objective construction site layout planning using genetic algorithms Παπαδάκη, Ιωάννα Χασιακός, Αθανάσιος Χασιακός, Αθανάσιος Οικονόμου, Πολυχρόνης Στεφανίδης, Γεώργιος Papadaki, Ioanna Χωροθέτηση εγκαταστάσεων Γενετικοί αλγόριθμοι Εργοτάξιο Βελτιστοποίηση Ασφάλεια Construction site Genetic algorithms Layout planning Optimization Safety 363.119 69 Η αποτελεσματική διάταξη των εγκαταστάσεων του εργοταξίου είναι παράγοντας κρίσιμης σημασίας για την επιτυχία ενός κατασκευαστικού έργου, αφού ενισχύει τόσο την παραγωγικότητα όσο και την ασφάλεια στο εργοτάξιο. Η χωροθέτηση των εγκαταστάσεων του εργοταξίου συνίσταται στον προσδιορισμό των προσωρινών εγκαταστάσεων που απαιτούνται για την υποστήριξη των κατασκευαστικών διαδικασιών, στον καθορισμό του μεγέθους και του σχήματός τους και της τοποθέτησής τους στις διαθέσιμες τοποθεσίες εντός των ορίων του εργοταξίου. Το πρόβλημα της χωροθέτησης όμως, είναι ένα σύνθετο πρόβλημα συνδυαστικής βελτιστοποίησης που περιλαμβάνει πολλαπλούς στόχους και οι ερευνητές έχουν προσπαθήσει να το επιλύσουν χρησιμοποιώντας μια πληθώρα μαθηματικών, ευρετικών και μεταευρετικών τεχνικών. Το πρόβλημα μεγαλώνει εκθετικά σε μέγεθος και πολυπλοκότητα καθώς το πλήθος των εγκαταστάσεων και των περιορισμών αυξάνεται. Για το λόγο αυτό, οι μέχρι τώρα μελέτες συνήθως εξετάζουν ένα μικρό αριθμό εγκαταστάσεων και εστιάζουν στην ελαχιστοποίηση του κόστους, αγνοώντας άλλους παράγοντες, περιβαλλοντικούς ή ασφαλείας. Ο στόχος της παρούσας μελέτης είναι η ανάπτυξη ενός μοντέλου βελτιστοποίησης που παράγει εφικτές και αποδοτικές λύσεις-διατάξεις με μία ρεαλιστική αναπαράσταση του προβλήματος, με τη θεώρηση όχι μόνο της ελαχιστοποίησης του κόστους αλλά και τη μεγιστοποίηση της ασφάλειας στο εργοτάξιο. Το μοντέλο βελτιστοποίησης που αναπτύσσεται στοχεύει στην ελαχιστοποίηση μιας γενικευμένης συνάρτησης κόστους η οποία προκύπτει από το κόστος μεταφοράς μεταξύ εγκαταστάσεων και τοποθεσιών, αλλά και από το κόστος κατασκευής των εγκαταστάσεων σε κάθε τοποθεσία. Η διαδικασία βελτιστοποίησης στοχεύει ακόμα στη μεγιστοποίηση της ασφάλειας στο εργοτάξιο και άλλων παραγόντων προτιμήσεων εγγύτητας του χρήστη για τη σχετική θέση μεταξύ των εγκαταστάσεων. Η διαδικασία βελτιστοποίησης βασίζεται στη χρήση γενετικών αλγορίθμων λόγω των δυνατοτήτων τους να εξετάζουν πλήθος δυνατών λύσεων και να καταλήγουν στη βέλτιστη σε σύντομο χρονικό διάστημα. Οι δυνατότητες του προτεινόμενου μοντέλου εξετάστηκαν σε πλήθος μελετών περίπτωσης. Ελέγχθηκαν διαφορετικά σενάρια με εναλλακτικές αντικειμενικές συναρτήσεις, τύπους περιορισμών και παραγόντων βαρύτητας. Η αξιολόγηση των αποτελεσμάτων καθιστά το μοντέλο ικανό να παράγει σχεδόν βέλτιστες λύσεις για το πρόβλημα της χωροθέτησης εγκαταστάσεων εργοταξίου και να ανταποκριθεί σε περιβαλλοντικά θέματα και απαιτήσεις ασφαλείας. Efficient layout planning of a construction site is fundamental for successful project undertaking as it enhances both the productivity and the safety in construction sites. This task usually consists of identifying the temporary facilities needed to support construction operations, determining their size and shape, and positioning them in the unoccupied areas within the site boundaries. The site layout planning, however, is a complex combinatorial optimization problem involving multiple objectives and researchers have attempted to solve it using a variety of optimization-based, heuristic-based, and metaheuristic techniques. The problem grows significantly in size and complexity as the number of facilities and constraints increase. Hence, existing studies usually examine a small number of facilities and focus on cost minimization, ignoring generally other safety and environment-related concerns. The objective of this study is to develop feasible and efficient site layout solutions in a realistic representation scheme taking into consideration not only the minimization of cost but also the maximization of factors regarding safety and the environment. A multi-objective optimization model is developed aiming at minimizing a generalized cost function which results from the construction cost of assigning a facility to a certain location and the required transportation among facilities. The optimization process also aims at the maximization of safety in the construction site and accounts for the user preference in the relative closeness among the facilities and the proximity of hazardous sources (equipment, materials) to work areas. The development integrates the required robust search objective with the optimization capabilities of genetic algorithms (GAs). The model has been tested on several case studies. Different scenarios were examined under the light of alternative optimization functions, constraint types and importance factors. The evaluation indicates the model potential to provide effective solutions for construction site layout planning and response to safety and environmental issues. 2016-12-15T15:23:25Z 2016-12-15T15:23:25Z 2016-06-03 Thesis http://hdl.handle.net/10889/9797 gr 0 application/pdf |
