ترجمه مقاله توزیع اقتصادی مرکب توان و حرارت با استفاده از الگوریتم جستجوی هارمونی

ترجمه مقاله توزیع اقتصادی مرکب توان و حرارت با استفاده از الگوریتم جستجوی هارمونی

چکیده

استفاده بهینه از سیستم های مرکب چندگانه قدرت و حرارتی (CHP) یک مساله پیچیده است که باید برای حل آن روش های قدرتمند بکار بست. این مقاله یک الگوریتم جستجوی هارمونی (HS) برای حل مساله پخش بار اقتصادی توان و حرارتی (CHPED) ارائه می دهد. الگوریتم HSیک الگوریتم فراابتکاری است که بتازگی ایجاد شده است و در طیف گسترده ای از مسائل بهینه سازی بسیار کارا بوده.این روش با استفاده از یک آزمایش بکار بسته شده در نوشته های قبلیو همچنین یک روش نوین ارائه شده نمایش داده می شود. نتایج عددی نشان می دهد که الگوریتم پیشنهاد شده می تواند راه حل های بهتری در مقایسه با روش متداول ارائه دهد ویک الگوریتم جستجوی کارا برای مسالهCHPED می باشد.

واژگان کلیدی

پخش بار اقتصادی؛ قدرت و حرارت مرکب؛ الگوریتم جستجوی هارمونی؛ بهینه سازی.

1. پیش­گفتار

تبدیل سوخت اولیه فسیلی ، مانند ذغال سنگ و گاز ، به برق یک فرایند نسبتا کم بازده است. حتی مدرن ترین نیروگاههای سیکل ترکیبی تنها می تواند دستیابی به بازده بین 50-60 ٪ داشته باشد. بسیاری از انرژی که در طی فرایند تبدیل به هدر می رود به محیط زیست به عنوان حرارت از دست رفته منتشر می شود. قاعده کلی حرارت و ترکیب قدرت ، که به عنوان تولید مرکبنیز شناخته می شود، بهبود و استفاده مفید از این گرما ، جهت افزایش قابل توجهی در راندمان کلی فرایند تبدیل می باشد. بهترین طرح های CHP می توانند بازدهی نزدیک به 90 ٪ را در تبدیل سوخت (به برق) بدست آورند. سیستمهای تولید مرکب در حال حاضر بطور گسترده ای در صنایع مورد استفاده قرار می گیرند. آنها می توانند در مناطق شهری و برای استفاده بعنوان منابع توزیع انرژیالکتریکی ساخته شوند. کاربردهای سیستم های تولید مرکب هنوز در حال رشدند ، تجربه بیش تر در خصوص عملیات کارآمد برای صرفه جویی بیشتر در مصرف انرژی لازم است. پخش بار اقتصادی باید در جهت به دست آوردن بهره برداری بهینه از واحدهای اعمال گرددCHP. هدف اصلی از پخش بار اقتصادی به حداقل رساندن هزینه کل تولید در حالی که محدودیت های عملیاتی منابع تولید در دسترس در نظر گرفته شود. اگر یک واحد تولیدی یا بیشتر همان انرژی الکتریکی و حرارت را تولید کن مساله پیچیده می شود. در این مورد ، هم گرما و هم مطالبات قدرت بایستیهمزمان ارضا گردند. بعضی از تحقیقات در زمینه مسئله پخش بار اقتصادی مرکب ازگرما و قدرت (CHPED) انجام شدند[1-9].

خرید فایل

ترجمه مقاله یک الگوریتم تکاملی مرکب بهینه مبتنی بر الگوریتم های PSO و HBMO برای بازآرایی فیدر توزیع با چند تابع هدف

ترجمه مقاله یک الگوریتم تکاملی مرکب بهینه مبتنی بر الگوریتم های PSO و HBMO برای بازآرایی فیدر توزیع با چند تابع هدف

چکیده- این مقاله یک الگوریتم تکاملی قدرتمند برای حل مساله باز آرایی فیدر توزیع(DFR) با چند تابع هدف ارائه می دهد. هدف اصلی DFR مینیمم کردن تلفات توان، انحراف ولتاژ گره ها، تعداد دفعات کلید زنی و متعادل کردن بارها در فیدرها می باشد. بخاطر این حقیقت که اهداف متفاوتند و غیر قابل اندازه گیری حل این مساله با روش های قدیمی که تنها یک هدف را بهینه می کند دشوار می باشد. این مقاله یک روش نوین بر پایه نرم 3 در مساله DFR ارائه می دهد. در روش پیشنهادی، توابع هدف بعنوان یک بردار در نظر گرفته می شوند و هدف ماکزیمم کردن فاصله (نرم 2) بین بردار تابع هدف و بدترین بردار تابع هدف می باشد در حالیکه قیود ارضا شوند. از آنجاییکه DFR پیشنهادی یک مساله بهینه سازی غیر قابل تفکیک وچند هدفه می باشد یک الگوریتم تکاملی مرکب (EA) بر پایه بهینه سازی مرکب جفت گیری زنبور عسل(HBMO) و بهینه سازی دسته اجزا (ذرات) مجزا (DPSO) ،که HBMO- DPSO نامیده می شود، برای حل آن اعمال می گردد. نتایج روش بازآرایی پیشنهادی با پاسخ های بدست آمده از دیگر روش ها مقایسه گردیده است، DPSO و HBMO اصلی بر روی سیستم های آزمایش توزیع مختلف انجام پذیرفته است.

کلیدواژگان: بهینه سازی جفت گیری زنبور عسل(HBMO)، باز آرایی فیدر توزیع(DFR)، بهینه سازی دسته اجزا (ذرات) مجزا (DPSO)

1. 1. پیشگفتار

شرکت های برق دائما بدنبال فناوری هایی هستند که ممکن است عملکرد تحویل توان را تقویت کند. یکی از چندین موضوع مهم، کنترل تلفات توان می باشد. بازآرایی شبکه توزیع، فرآیندی است که ساختار توپولوژیکی توزیع را با تغییر حالت باز/بسته سکشن لایزرها (باز بندها) و وقفه دهنده ها در یک سیستم تغییر می دهد. تحت رژیم های کاری عادی، اهداف(objectives) از بار اضافی ترانسفورماتور، گرمای بیش از حد هادی جلوگیری می کند و ولتاژ غیر عادی را کاهش می دهد و همزمان تلفات توان حقیقی را در سیستم مینیمم می کند. از آنجائی که کاندیدهای مختلف برای ترکیبات کلید زنی در سیستم توزیع وجود دارد بازآرایی شبکه یک مساله بهینه سازی مرکب پیچیده با قیود غیر قابل تمایز می باشد[24-1]. در سال های اخیر، بسیاری از پژوهشگران مینیمم کردن تلفات را در حوزه بازآرایی فیدر در سیستم های توزیع مورد بررسی قرار داده اند. یکی از اولین مقالات در این زمینه توسط باک و مارلین [2] ارائه گردید. روش بهینه سازی مجزای شاخه و حلقه بر روی یک شبکه توزیع حلقوی انجام پذیرفت. با این حال، کاربرد آن بر روی سیستم های واقعی بخاطر تلاش های کامپیوتری بسیار راحت نمی باشد.از آن پس، روش های بسیاری پیشنهاد گردیده است. برای مثال، سیوانلار و همکارانش جستجوی اولیه ای بر روی بازآرایی فیدر بمنظور کاهش تلفات انجام دادند[3]. باران و وو مساله کاهش تلفات و متعادل سازی بار را بعنوان مساله برنامه نویسی عدد صحیح انجام دادند[4]. نرا و همکارانش و پارساد و رانجان از یک الگوریتم ژنتیک برای جستجوی ساختار با کمترین تلفات [12و5] استفاده کردند. شیر محمدی و هوانگ استفاده از روش پخش بار مبتنی بر یک الگوریتم تصادفی را برای یافتن ساختار با کمترین تلفات در شبکه های توزیع شعاعی انجام دادند [13و6]. شیانگ و رنه از یک روش حل که از شبیه سازی تابکاری بهره می برد برای جستجوی یک پاسخ غیر درونی قابل قبول استفاده کردند [8و7]. میگوئل و هرنان یک مدل عملی اقتصادی برای حل ساختار شبکه توزیع استفاده کردند [9]. دلبم و همکارانش یک رمزگذاری درختی و دو عملگر ژنتیکی برای بهبود عملکرد EA در مسائل بازآرایی شبکه پیشنهاد دادند[10]. داس یک روش فازی چند هدفه برای حل مساله بازآرایی شبکه ارائه داد [11]. نیکنام و همکارانش یک الگوریتم مرکب موثر برای بازآرایی فیدر توزیع چند هدفه بر پایه بهینه سازی جفت گیری زنبور عسل(HBMO) و روش فازی چند هدفه ارائه دادند [14]. علمائی و همکارانش یک هزینه مبتنی بر روش جبرانسازی برای بازآرایی فیدر توزیع با در نظر گرفتن تولیدات پراکنده پیشنهاد کردند [17-15].

نظر به اینکه توابع هدف بازآرایی فیدر توزیع یکسان و قابل اندازه گیری نمی باشند، حل مسائلی از این نوع با روش های قدیمی که برای حل مسائل تنها با یک هدف استفاده می گردید دشوار می باشد. از اینرو، در این مقاله یک فرمول نویسی جدید بر پایه روش نرم 2 برای بازآرایی فیدر توزیع با چند تابع هدف پیشنهاد می گردد. در روش پیشنهادی، توابع هدف برای مینیمم کردن تلفات توان اکتیو، تعداد دفعات کلید زنی و انحراف ولتاژ باس ها و متعادل کردن بار روی فیدر ها اعمال می گردد. در این روش، توابع هدف، مینیمم کردن فاصله بین بردار تابع هدف موجود و بردار بدترین تابع هدف می باشد. بردار اولی بر پایه نتایج بدست آمده از بازآرایی قبلی بدست می آید. متغیرهای کنترلی، وضعیت تای سوئیچ ها و سکشن لایزرها می باشند. از آنجاییکه ساختار سیستم توزیع بایستی شعاعی باقی بماند در حالیکه تعداد زیادی از کلید ها مورد استفاده قرار می گیرند متغیرهای کلید زنی طوری تعریف می گردند که وقتی یک تای سوئیچ بسته است یک کلید سکشن لایزر که تشکیل یک حلقه می دهد باز باشد.

خرید فایل

پایان نامه پیاده سازی سخت افزاری الگوریتم استاندارد رمزنگاری پیشرفته (AES) در شبکه های مخابراتی WIMAX با استفاده از VHDL

پایان نامه پیاده سازی سخت افزاری الگوریتم استاندارد رمزنگاری پیشرفته (AES) در شبکه های مخابراتی WIMAX با استفاده از VHDL

چکیده

واحدهایی که وظیفهی جمعآوری، نگهداری و پردازش اطلاعات جهت تصمیمسازی و سیاست گذاری و در نهایت ایجاد آمادگی برای تصمیمگیری های مهم را برعهده دارند، همواره از نیازهای سیستمهای حکومتی و مدیریتی میباشند. با پیشرفت جوامع بشری خصوصًاً در طی قرون اخیر، شاهد تعدد و تنوع رو به رشد عوامل مؤثر در مدیریت جوامع بودهایم. از این رو کار واحدهای جمع آوری و پردازش اطلاعات گسترده تر شده و تعداد این واحدها نیز افزایش یافته است، به نحوی که ارتباط بین مراکز مدیریتی و واحدهای دارای اطلاعات، به یک بحث عمده تبدیل و عملاً این ارتباطات به صورت شبکهای در آمده است.

حجم بالای بایگانی های کاغذی عامل و انگیزهای موثر در ایجاد بایگانیهای کامپیوتری بود. از سوی دیگر در دهههای آخر قرن بیستم و به لطف پیشرفتهای شایان و بسیار زیاد در عرصهی قطعات، تجهیزات و سیستمهای کامپیوتری، شبکههای کامپیوتری شکل گرفتند و به طور مداوم توسعه یافتند. به جرأت میتوان گفت که اتصال شبکههای داخل شرکتها به یکدیگر، عرضهی اینترنت و ایجاد شبکهی جهانی، نقطهی اوج این انقلاب اطلاعاتی بود. ابداع انواع شبکههای ارتباطی با خطوط سیمی، فیبرهای نوری و سیستمهای رادیویی در مسیر این انقلاب شکل گرفتند.

دسترسی بیسیم باندپهن (BWA) برای چندین سال است که مورد استفادهی اپراتورها و مراکز تجاری قرارگرفته و بیشترین رضایتمندی را برای کاربرانش داشته است . اما استاندارد جدید که توسط IEEE 802.16 انتشار یافته به احتمال زیاد پذیرش استفاده از این تکنولوژی را تسریع خواهد بخشید، وحوزهی استفاده این فنآوری را توسعه خواهد داد.

نکتهی مهم در شبکههای بیسیم، تأمین امنیت این شبکهها میباشد به گونهای که کاربران با اطمینان خاطر به انتقال اطلاعات خود بپردازند. گروه کاری استاندارد IEEE 802.16، برای دوری از اشتباهات طراحی درIEEE 802.11، با ترکیب استانداردهای مختلف، امنیت این سیستمها را تا حدود زیادی تضمین کردهاند.

در این پایاننامه، ابتدا به تعریف شبکههای کامپیوتری پرداخته و در ادامه شبکههای WiMAX و ساختار امنیتی آن را شرح داده میشود. فصل سوم به تعریف کلی از رمزنگاری اختصاص یافته است. در فصل چهارم، الگوریتم رمزنگاری استاندارد پیشرفته را به طور کامل توضیح داده و در فصل پنجم به توصیف حالت عملیاتی CCM و چگونگی پیادهسازی الگوریتم AES-CCM میپردازیم. فصل ششم، نتیجهگیری کلی از کارهای انجام شده و پیشنهاداتی برای بهبود عملکرد این الگوریتم در شبکههای WiMAX را ارائه میکند .

منظور از شبکه کامپیوتری مجموعهای ازکامپیوترهای مستقل است که با یک تکنولوژی واحد به هم متصل شدهاند. دو کامپیوتر وقتی "به هم متصلند" که بتوانند با یکدیگر اطلاعات ردوبدل کنند. الزامی نیست که این اتصال از طریق سیمهای مسی باشد؛ فیبرهای نوری، امواج مایکروویو و مادون قرمز، و ماهوارههای مخابراتی هم میتوانند عامل این ارتباط باشند.

سختافزار شبکه

هیچ طبقهبندی پذیرفته شدهای که دربرگیرنده تمام انواع شبکههای کامپیوتری باشد، وجود ندارد، ولی در این میان میتوان به دو عامل مهم توجه کرد: تکنولوژی انتقال و اندازه شبکه.

امروزه دو تکنولوژی انتقال بیش از همه گسترش یافته و فراگیر هستند:

- ارتباطات پخشی[1]

- ارتباطات همتا به همتا[2]

شبکههای پخشی[3] دارای یک کانال مخابراتی هستند که بین همه کامپیوترها مشترک است.

هر یک از کامپیوترها میتوانند پیامهای خود را در بسته[4]های کوچک مخابره کنند، و تمام کامپیوترهای دیگر این پیامها را دریافت خواهند کرد. آدرس کامپیوتری که این بسته در حقیقت برای وی ارسال شده، در بخشی از پیام نوشته میشود. هر کامپیوتر به محض دریافت بسته، آدرس گیرنده را با آدرس خود مقایسه میکند .اگر پیام برای او باشد، آن را پردازش میکند؛ ولی اگر پیام متعلق به دیگری باشد، به سادگی آن را نادیده میگیرد.

در شبکههای همتا به همتا[5] بین تک تک کامپیوترها مسیر ارتباطی مستقل وجود دارد. البته وقتی یک بسته بخواهد از کامپیوتری به کامپیوتر دیگر برود، احتمالاً سر راه خود از چند ماشین بینابینی نیز عبور خواهد کرد. معمولاً در این قبیل شبکهها مسیرهای متعددی بین دو کامپیوتر خاص میتوان برقرار کرد ،که از نظر طول مسیر با هم تفاوت دارند، و یافتن کوتاهترین مسیر یکی از مسایل مهم در اینگونه شبکههاست. به عنوان یک قاعده کلی (البته با استثناهای متعدد)، شبکههای کوچک، متمرکز و محلی، از نوع پخشی هستند و شبکههای بزرگ و گسترده از نوع همتا به همتا.

روش دیگر طبقهبندی شبکهها اندازه شبکه است. در جدول 1-1، طبقهبندی بر اساس اندازه را مشاهده میکنید.

از آن جایی که در این طبقهبندی، تکنولوژی ارتباطی به فاصله کامپیوترها وابسته است ،فاصله کامپیوترها از یکدیگر در این طبقهبندی بسیار مهم است.

در این فصل هر یک از این شبکهها را به طور مختصر معرفی میکنیم.

شبکه شخصی، یا PAN، شبکهایست که برای ارتباط بین قطعات کامپیوتر مورد استفاده قرار میگیرد. محدوده دسترسی PAN در حدود چند متر است. PANها میتوانند برای ارتباط بین قطعات شخصی یا برای اتصال به شبکه های سطح بالاتر و اینترنت مورد استفاده قرار گیرند.

این شبکهها، با استفاده از باسهای کامپیوتر مانند FireWire ،USB یا به صورت بیسیم ارتباط بین قطعات مختلف دستگاههای نزدیک به شخص (مانند ارتباط بین صفحه کلید و کامپیوتر) را میسر میسازند.

3- 2-1 شبکههای محلی[1]

شبکه محلی، یا LAN، شبکهایست خصوصی در یک ساختمان یا مجتمع، که حداکثر ابعاد آن یکی دو کیلومتر باشد. از این نوع شبکهها معمولاً برای متصل کردن کامپیوترهای یک شرکت و به اشتراک گذاشتن منابع (مانند چاپگر) یا مبادله اطلاعات استفاده میشود. یک شبکه LAN سه مشخصه اصلی دارد، که آن را از سایر انواع شبکه متمایز میکند:

- اندازه این شبکه بسیار محدود است، به گونهای که زمان انتقال سیگنالها در آن (حتی در بدترین شرایط) بسیار کم است و از قبل قابل پیشبینی است.

- تکنولوژی انتقال اطلاعات در LAN از نوع پخشی بوده و معمولاً به کابل متکی است. سرعت انتقال اطلاعات در این شبکهها بین 01 تا 100 Mbps، تأخیر انتشار در آن بسیار کم (در حد میکرو یا نانوثانیه) و خطا در آن بسیار اندک است. LANهای جدیدتر به سرعت 01 Gbps نیز دست یافتهاند .

- توپولوژی[2]: توپولوژیهای مختلفی برای شبکههای محلی پخشی وجود دارد که توپولوژیهای باس و حلقوی دو نمونه از این توپولوژیها میباشند. در یک شبکه باس (شبکه با کابل کشی خطی)، در هر لحظه فقط یکی از کا مپیوترها مجاز به استفاده از خط و ارسال اطلاعات است و تمام ماشینهای دیگر بایستی در این مدت از ارسال هرگونه اطلاعات خودداری کنند. در شبکه حلقوی، هربیت اطلاعات به صورت مستقل منتشر میشود .

خرید فایل

پایان نامه کنترل بهینه فیدبک حالت نوعی از آونگ وارون برپایه الگوریتم پرندگان و مقایسه ی آن با روشهای بهینه سازی دیگر

پایان نامه کنترل بهینه فیدبک حالت نوعی از آونگ وارون برپایه الگوریتم پرندگان و مقایسه ی آن با روشهای بهینه سازی دیگر

چکیده:

در این پایان نامه، با در نظر گرفتن چند معیار مهم در طراحی کنترل کننده ها، از قبیل محل قرارگیری قطب های حلقه بسته و سرعت پاسخ دهی و بیشینه نیروی کنترلی و ادغام آن ها در قالب یک تابع هدف، مسأله پیدا کردن ماتریس های وزنی برای کنترل کننده LQR، به صورت یک مسأله بهینه سازی فرمول بندی شده است. سپس با استفاده از الگوریتم ژنتیک و بهینه سازی ازدحام ذرات یا PSO، الگوریتم تکامل تفاضلی، الگوریتم رقابت استعماری مقادیر بهینه ماتریس های وزنی محاسبه شده اند. روش مذکور بر روی سیستم پاندول معکوس دورانی اعمال شده است. نتایج شبیه سازی برتری چشم گیر روش بهینه سازی ازدحام ذرات را بر سایر الگوریتم های بهینه سازی بیان می دارد.

مقدمه:

کنترل بهینه شامل مجموعه ای از روش ها و ابزارهای ریاضی است که برای طراحی کنترل کننده های سیستم های دینامیکی مورد استفاده قرار می گیرند و در این روش ها، معیاری برای بهینگی در نظر گرفته می شود، و در طراحی کنترل کننده مورد نظر، این معیار بهینه می شود. غالبا معیار بهینگی در ارتباط با عواملی همچون عملکرد، میزان مصرف انرژی کنترلی، زمان پاسخگویی، و چگونگی حالت نهایی تعریف می شود. به عنوان مثال، طراحی کنترل کننده ای که بتواند در کمترین زمان ممکن حالت یک سیستم دینامیکی را به یک حالت مطلوب برساند، مسأله ای است که می تواند در قالب یک مسأله کنترل بهینه تعریف شود.

تنظیم کننده درجه دوخطی یا LQR، رویکردی است که در طراحی کنترل کننده خطی برای سیستم های خطی، به وفور مورد استفاده قرار می گیرد. کنترل کننده LQR دارای قوام مناسبی است و دارای حداقل حد بهره 6- دسیبل، حداکثر حد بهره نامحدود، و حد فاز 60 درجه است. گزینه های تنظیمی مربوط به کنترل کننده LQR شامل ماتریس های وزنی موجود در تعریف معیار بهینگی است که تعیین این ماتریس ها بسته به سلیقه طراح است. مقادیر این ماتریس ها به طور مستقیم بر روی کنترل کننده بهینه به دست آمده در روش LQR تاثیر دارند. بر روی چگونگی تاثیر مقادیر ماتریس های وزنی بر کیفیت کنترل کننده LQR به دست آمده، بحث های فراوانی انجام شده است که غالبا با نام اختصاصی ساختار ویژه در حوزه کنترل بهینه مطرح شده است.

در کنار الگوریتم ها و روش های کلاسیک که برای حل مسأله وزن دهی بهینه و تعیین ساختار ویژه کنترل کننده LQR ارائه شده اند، الگوریتم های بهینه سازی هوشمند و روش های محاسبات نرم نیز به مرور در حل این مسأله، مورد استفاده قرار گرفته اند. به عنوان مثال، الگوریتم ژنتیک، ترکیب الگوریتم ژنتیک و شبیه سازی تبرید، و الگوریتم مورچه ها برای حل مسأله تخصیص ساختار ویژه مورد استفاده قرار گرفته اند.

فصل اول

کلیات

1-1- هدف و اهمیت مسأله

در طراحی بسیاری از سیستم ها و حل بسیاری از مسایل نیاز داریم که از بین مجموعه وسیعی از جواب های ممکن یک جواب را به عنوان پاسخ بهینه انتخاب نماییم. اما به علت وسعت زیاد مجموعه جواب ها عملاً نمی توان تمام پاسخ ها را آزمود و باید این آزمایش را به صورت تصادفی انجام داد. از طرف دیگر این روند تصادفی باید به گونه ای انجام شود که به سمت بهترین جواب همگرا گردد. تئوری کنترل بهینه کوادرتیک خطی به این علت که به راحتی قابل پیاده سازی در مسائل مهندسی است و مبنای سایر تئوری های کنترلی می باشد، دارای اهمیت ویژه است. با این وجود در مورد خاصی که تابع هزینه یک تابع کوادرتیک خطی است، پاسخ بهینه به پاسخ رگولاتور کوادرتیک خطی همگرا می شود. روش LQR به طور گسترده در زمینه های مانند کنترل موتورهای القایی، کنترل میلنگ خودرو و غیره کاربرد دارد. سیستم مورد بررسی در این پروژه، نوعی از آونگ وارون می باشد.

آونگ وارون به طور وسیع به عنوان یک برنامه کنترلی جهت ارزیابی تئوری های کنترل مورد استفاده قرار می گیرد و یکی از سیستم های کلاسیک در دینامیک و کنترل است که به واسطه خواصی از قبیل غیرخطی بودن و ناپایداری ذاتی به عنوان یکی از مشکل ترین مسایل در مهندسی کنترل شناخته شده و به صورت وسیعی به عنوان یک محک برای تست الگوریتم های کنترل متفاوت مانند کنترل کننده های کلاسیک PID، شبکه های عصبی، کنترل کننده های فازی و… به کار می رود. از این سیستم شکل های مختلفی وجود دارد که از بین آنها می توان به ارابه، آونگ و آونگ های چرخشی افقط و عمودی اشاره کرد. هریک از اشکال مختلف آونگ وارون می تواند به صورت آونگ تکی و یا چندگانه وجود داشته باشد. این سیستم به عنوان یکی از سیستم های پایه آزمایشگاه های کنترل شناخته می شود.

در این پروژه به طراحی کنترلر LQR برای سیستم مورد نظر می پردازیم و با استفاده از الگوریتم بهینه سازی ازدحام ذرات ماتریس های وزنی مناسب به منظور طراحی کنترلر LQR مطلوب انتخاب می نماییم. و آن را با دیگر روش های بهینه سازی معمول مقایسه می نماییم. مسئله اساسی اینست که بهترین ماتریس های وزنی را چنان تعیین کنیم که وضعیت مطلوب سیستم کنترلی را در کمترین زمان ممکن برآورده سازند. در این پروژه استفاده از روش الگوریتم بهینه سازی ازدحام ذرات برای تعیین ماتریس های وزنی پیشنهاد می شود و نشان خواهیم داد که نتایج به دست آمده نیازهای سیستم کنترلی و مشخصات مطلوب سیستم را برآورده می سازند و برتری های روش مذکور را بر الگوریتم های بهینه سازی دیگر بررسی خواهیم کرد.

خرید فایل

نمونه سوالات درس طراحی الگوریتم سالهای 81 تا 86

نمونه سوالات درس طراحی الگوریتم سالهای 81 تا 86

خرید فایل

الگوریتم های خوشه بندی در شبکه های حسگر بی سیم

الگوریتم های خوشه بندی در شبکه های حسگر بی سیم

شبکه های حسگر بی سیم شامل تعدا زیادی از سنسورهای کوچک است که که می توانند یک ابزار قوی برای جمع آوری داده در انواع محیط های داده ای متنوع باشند. داده های جمع آوری شده توسط هر حسگر به ایستگاه اصلی منتقل می شود تا به کاربر نهایی ارائه می شود. یکی از عمده ترین چالشها در این نوع شبکه ها، محدودیت مصرف انرژی است که مستقیما طول عمر شبکه حسگر را تحت تأثیر قرار میدهد ، خوشه بندی بعنوان یکی از روشهای شناخته شده ای است که بطور گسترده برای مواجه شدن با این چالش مورد استفاده قرار میگیرد.

خوشه بندی به شبکه های حسگر بی سیم معرفی شده است چرا که طبق آزمایشات انجام شده ،روشی موثر برای ارائه ی بهتر تجمع داده ها و مقیاس پذیری برای شبکه های حسگر بی سیم بزرگ است. خوشه بندی همچنین منابع انرژی محدود حسگرها را محافظت کرده و باعث صرفه جویی در مصرف انرژی می شود.

فهرست مطالب

چکیده1

مقدمه. 2

فصل اول :شبکه ی حسگر بی سیم. 3

مقدمه. 4

بررسی اجمالی مسائل کلیدی.. 6

انواع شبکه حسگر بی سیم. 11

ساختارهای شبکه حسگر بی سیم. 14

ویژگی‌های سخت‌افزاری:17

کاربردهای شبکه ی حسگر بی سیم. 20

عوامل موثر بر شبکه ی حسگر بی سیم. 26

پشته پروتکلی.. 33

نتیجه گیری بخش... 38

فصل دوم :انواع الگوریتم های خوشه بندی.. 39

مقدمه. 40

بررسی کلی خوشه بندی.. 40

الگوریتم های خوشه بندی سلسله مراتبی.. 40

الگوریتم های خوشه بندی طیفی.. 41

الگوریتم های خوشه بندی مبتنی بر شبکه ی گرید. 42

الگوریتم خوشه بندی مبتنی بر تراکم. 43

الگوریتم های خوشه بندی پارتیشن بندی.. 43

الگوریتم خوشه بندی ژنتیک k-means برای ترکیب مجموعه داده های عددی و قاطعانه. 44

الگوریتم مقیاس.......45

الگوریتم k-means هماهنگ.. 46

مقداردهی k-means با استفاده از الگوریتم ژنتیک.. 47

رویکرد مجموع خوشه ها برای داده های ترکیبی............48

الگوریتم تکاملی ترکیبی.......49

اصلاح جهانی الگوریتم k-means 50

الگوریتم ژنتیک k-means سریع. 50

نتیجه گیری بخش... 52

فصل سوم :الگوریتم های خوشه بندی در شبکه ی حسگر بی سیم. 53

مقدمه. 54

چالش ها در الگوریتم های خوشه بندی در شبکه ی حسگر بی سیم. 56

فرآیند خوشه بندی.. 58

پروتکل های خوشه بندی موجود. 59

الگوریتم های ابداعی......59

طرح های وزنی.......60

طرح های شبکه ی گرید. 62

طرح های سلسله مراتبی و دیگر طرح ها......64

الگوریتم های خوشه بندی در شبکه های حسگر بی سیم ناهمگون. 73

مدل ناهمگون برای شبکه های حسگر بی سیم......73

طبقه بندی ویژگی های خوشه بندی در شبکه های حسگر بی سیم ناهمگون......75

الگوریتم خوشه بندی برای شبکه های حسگر بی سیم ناهمگون......77

نتیجه گیری بخش... 92

فصل چهارم:بررسی دو الگوریتم خوشه بندی EECS و A-LEACH.. 93

مقدمه. 94

EECS.. 95

نمای کلی مشکلات.. 95

جزئیات EECS. 97

تحلیل EECS. 103

شبیه سازی.. 107

رویکردهای آینده112

A-LEACH.. 113

آثار مربوطه. 113

تجزیه و تحلیل انرژی پروتکل ها115

A-LEACH.. 115

شبیه سازی.. 118

رویکردهای آینده و نتیجه گیری 122

نتیجه گیری.. 123

فهرست اشکال

شکل .1 . طبقه بندی موضوعات مختلف در شبکه ی حسگر بی سیم. 8

شکل .2. ساختار کلی شبکه ی حسگر بی سیم. 16

شکل. 3. ساختار خودکار16

شکل. 4. ساختار نیمه خودکار17

شکل. 5.ساختار داخلی گره ی حسگر. 18

شکل 6. پشته ی پروتکلی.. 34

شکل 7 . نمونه ای از الگوریتم GROUP. 63

شکل .8 . الف )ساختار شبکه ب)شبکه بعد از چند دور78

شکل 9. الف) ساختار شبکه ب) خوشه بندی EDFCM.. 85

شکل 10. سلسله مراتب خوشه در زمینه ی سنجش... 87

شکل 11. دیاگرام شماتیک از مناطق در اندازه های مختلف.. 89

شکل .12. تاثیر هزینه ی سرخوشه ی موردنظر. 102

شکل. 13. پدیده ی شیب در شبکه. 105

شکل.14. الف : توزیع غیر یکنواخت ب : توزیع یکنواخت.. 107

شکل. 15. الف: صحنه ی معمولی ب: صحنه ی بزرگ 108

شکل .16. الف : صحنه ی معمولی ب: صحنه ی بزرگ 109

شکل. 17. الف : صحنه ی معمولی ب: صحنه ی بزرگ.. 110

شکل.18. تعداد خوشه ها در هر دور در EECSو LEACH(صحنه ی 1)111

شکل. 19.الف : صحنه ی معمولی ب : صحنه ی بزرگ.. 112

شکل .20. مدل شبکه ای A-LEACH.. 118

شکل 21. شبکه ی حسگر بی سیم با مدل A-LEACH.. 119

شکل .22. طول منطقه ی ثبات برای مقادیر مختلف ناهمگونی.. 120

شکل 23. تعداد گره های زنده نسبت با دور با m=0.1 و a=1. 120

شکل .24. تعداد گره های زنده نسبت به دور با m=0.3 و a=1. 121

شکل. 25. تعداد گره های زنده نسبت به دور با m=0.5 وa=1. 121

فهرست جداول

جدول 1 .مقایسه ی الگوریتم های خوشه بندی طرح سلسله مراتبی.. 72

جدول.2. مقایسه ی الگوریتم های خوشه بندی.. 91

جدول.3. مفهوم نمادها98

جدول .4 . توصیف حالات یا پیغام ها98

جدول 5 . پارامترهای شبیه سازی.. 107

خرید فایل

پایان نامه مقایسه کارآیی الگوریتم های عددی در حل معادلات پخش بار

پایان نامه مقایسه کارآیی الگوریتم های عددی در حل معادلات پخش بار

مقدمه

یک شبکه قدرت بسیار گسترده و وسیع می باشد و غالباً تعداد باس ها و خطوط انتقال بسیار زیاد می باشند . با توجه به این که کار همیشه طبق روال و برنامه پیش بینی شده است ممکن است بخوبی پیش نرود و باید منتظر اتفاقات غیر منتظره نیز بود لذا اهمیت بررسی وحفاظت یک شبکه قدرت بخوبی قابل درک است . بهترین شیوه نظارت بر چنین حجم عملیاتی بزرگ استفاده از روشهای کامپیوتری در حل مسأله پخش بار است. این برنامه کامپیوتری باید از سرعت بالایی برخوردار بوده، زیرا حجم حافظه بکار رفته زیاد بوده و زمان رفع خطا نیز خیلی محدود است . باید روشهای گوناگون مورد بررسی قرار بگیرد و بهترین آنها از لحاظ کارائی و سرعت مشخص گردد تا بتوان در هر لحظه با توجه به مقادیر ولتاژها و جریان ها در هر نقطه از شبکه اتخاذ تصمیم مناسب گردد.

• ولتاژ باس ها هم از نظر اندازه و هم از نظر زاویه
• میزان توان راکتیو که نیروگاهها موظف به تولید می باشند .
• میزان توان اکتیو و راکتیو که در خطوط انتقال جریان می یابند .

فهرست

عنوان صفحه

مقدمه................................................................................................................................6

فصل اول: آشنایی با مسأله پخش بار ......................................................................8

-1-1 بررسی مسأله پخش بار ......................................................................................10

-2-1 باس اسلک..............................................................................................................15

-3-1 باس بار...................................................................................................................16

-4-1 باس ژنراتور .........................................................................................................17

-5-1 باس کنترل ولتاژ ..................................................................................................18

-6-1 روش مستقیم برای حل معادلات خطی جبری ..................................................20

فصل دوم: روش گوس و گوس سایدل ..................................................................23

-1-2 روش گوس Gauss ............................................................................................24 -2-2

متدهایی برای حل معادلات غیر خطی جبری ....................................................27

-1-2-2 روش گوس سایدل ..........................................................................................27

-2-2-2 روش تکرار گوس با استفاده از Ybus ........................................................28 -3-2-2

روش تکرار گوس با استفاده از Zbus ........................................................31 -3-2

روش گوس سایدل ...............................................................................................32

-1-3-2 روش گوس سایدل برای حل دستگاههای معادلات غیر خطی ...................35

-2-3-2 روش تکرار گوس سایدل در حل معادلات جبری خطی ..............................35

-3-3-2 روش G.S Improved برای حل دستگاههای معادلات غیر خطی ............37

-4-3-2 روش گوس سایدل در حل مسأله پخش بار .................................................39

-5-3-2 شین اسلک ........................................................................................................40

-6-3-2 شین بار .............................................................................................................40

-7-3-2 شین ژنراتور .....................................................................................................41

-8-3-2 شین کنترل ولتاژ ..............................................................................................42

فصل سوم: روش Relaxation در حل مسأله پخش بار .....................................51

-1-3 روش Relaxation در حل مسأله پخش بار ....................................................52

مثال ..................................................................................................................................57

فصل چهارم: روش نیوتن_رافسون در حل مسأله پخش بار ...............................64

-1-4 روش Newton Raphson در حل مسأله پخش بار .......................................65

-1-1-4 شین اسلک ........................................................................................................72

-2-1-4 شین بار .............................................................................................................73

-3-1-4 شین ژنراتور ....................................................................................................73

-4-1-4 شین کنترل ولتاژ (بوسیله ترانسفورماتور) ..................................................75

مثال ..................................................................................................................................82

روش Decoupled Newton .......................................................................86 -6-1-4

تقریبی به روش نیوتن_رافسون ....................................................................89

فصل پنجم: مقایسه روش گوس سایدل و نیوتن_رافسون ..............................91

مثال: سیستمی با 11 باس و حل بوسیله برنامه نویسی با مطلب ..........................98

فصل ششم: روش حذف و مدل کردن در مسأله پخش بار ..............................109

منابع و مراجع ...........................................................................................................119

خرید فایل

پروژه بررسی الگوریتم های مسیر یابی در 140 صفحه ورد قابل ویرایش

پروژه بررسی الگوریتم های مسیر یابی در 140 صفحه ورد قابل ویرایش

مقدمه الگوریتمهای مسیریابی

در هریک از سه قرم گذشته فناوری خاصی رونق داشته باشد قرن هجدهم زمان توسعه سیستم های مکانیکی بزرگ به همراه انقلاب صنعتی بود. قرن نوزدهم عصر موتور بخار بود. قرن بیستم زمان جمع آو ری ،پردازش ، و توزیع اطلاعات بودو در بین سایر پیشرفت ها ،شاهد نصب شبکه های جهانی تلفن، اختراع رادیو و تلویزیون ، تولید و رشد بی سایقه صنعت کامپیوتر و پرتاب ماهواره های ارتباطی بوده ایم.

با پیشرفت فناوری این موارد د رحال همگرایی است و تفاوت هایی بین جمع آوری ، انتثال ذخیره و پردازش اطلاعات به شدت در حال محو شدن است سازمان هایی با صدها شعبه در نقاط مختلف جغرافیایی ،ب فشردن کلید وضعیت فعلی را حتی در دورترین نقاط بررسی می کنند. با افزایش فدرت جمع آوری، پردازش و توزیع اطلاعات، تقاضای پردازش اطلاعات پیچیده تر نیز افزایش می یابد

-

الگوریتمهای مسیر یابی

وظیفه اصلی لایه شبکه ، هدایت بسته‌ها از ماشین منبع به ماشین مقصد است در اغلب زیر شبکه‌ها ، بسته‌ها باید چند جهش انجام دهند. تا به مقصد برسند. برای شبکه‌های پخشی،استثنایی وجود دارد، وای در اینجا نیز اگر منبع و مقصد در یک شبکه نباشد مسیر یابی مشکل محسوب می‌شود. الگورتیم هایی که مسیرها و ساختمان داده‌های مربوط به آن را انتخاب می‌کنند، موضوع مهم را طراحی لایه شبکه اند.

الگوریتم مسیر یابی بخشی از نرم افزار لایه شبکه است که تعیین می‌کند بسته ورودی باید به کدام خط خروجی منتقل شود. اگر زیر شبکه از داده‌ها گرام‌ها استفاده کند، این تصمیم گیری دوباره باید برای هر بسته ورودی تکرار شود ،چون تا آن موقع امکان دارد بهترین مسیر، تغییر کند اگر زیر شبکه از مدارهای مجازی استفاده کند ، تصمیمات مسیر یابی وقتی اتخاذ می‌شوند که مدار مجازی جدیدی استفاده گردد. از آن پس ، بسته‌های داده‌ها فقط از مسیر ایجاد شده قبلی منتقل می‌شوند.حالت دوم گاهی مسیر یابی تماس دارد ، زیرا مسیر در طول مدت تمسا کاربر باقی می‌ماند ( مثل کار کردن با پایانه یا انتقال فایل ) صرف نظر از این که آیا مسیرها برای هر بسته به طور مستقل انتخاب میشوند یا فقط وقتی که اتصال جدیدی برقرار می‌شود انتخاب می‌گردند، خواصی وجود دارند. که در الگوریتم‌های مسیر یابی مطلوب‌اند صحت ، سهولت تحمل عیب، پایداری ، عدالت و بهینگی صخت وسهولت نیازی به توضیح ندارند، اما نیاز به تحمل عیب چندان روشن نیست. انتظار می‌رود که شبکه‌های بزرگ ، سال‌ها بدون عیب کلی سیستم به کار خود ادامه دهند. در این مدت ممکن است اشکالات سخت افزاری و نرم افزاری گوناگونی به وجود آید. میزبان‌ها مسیر یاب‌ها مسیر یاب‌ها بدون نیاز به توقف انجام انجام کارها در مسیر یاب‌ها و راه اندازی مجدد شبکه در هر بار متلاشی شدن مسیریاباز عهده تغییرات در توپولوژی و ترافیک برآید.

پایداری نیز برای الگوریتم مسیر یابی هدف مهمی است. الگوریتم‌های مسیر یابی وجود دارند که هرگز وجود دارندکه هرگز به حالت پایداری نمی‌رسند.مدت زمان اجرای آن بی تاثیر است عدالت وبهینگی مممکن است ساده به نظر می‌رسند یقیینا کسی با آن مخالف نیست. اماهمان طور که روشن است اهداف متناقضی دارند به عنوان مثال از این تناقض ، شکل 1 را بینید. فرض کنید ترافیک کافی بین A و ش، بین B,B وبین C, C وجود دارد تا پیوندهای افقی را اشباع نماید برای بیشینه کردن کل جریان ترافیک X, X باید کاملا از بین برود. متاسفانه از نظر X وX عادلانه نیست بدیهی است که توافقی بین کارایی کلی و عدالت اتصال‌های منفرد لازم است.

قبل از اینکه به متوزان کردن عدالت وبهینگی بپردازیم . باید تصمیم بگیریم که چه چیزی را بهینه کنیم . بدیهی است تاخیر بسته باید کمینه شود ولی توان شبکه باید بیشینه شود. علاوه براین این دو هدف نیز با هم تضاد دارند، زیرا عملکرد هر سیستم صف بندی در حد ظرفیت تاخیر صف بندی را زیاد ی کند. اغلب شبکه‌ها سعی میکنند تعدداد جهشهای بسته‌های را کمینه نمایند زیرا کاهش تعدادجهش موجب بهبود تاخیر و نیزکاهش میزان پهنای باند مصرفی است که منجر به بهبود توان عملیاتی می‌شود.

الگوریتمهای مسیر یابی درکاربرد

در forword جستجوی الگوریتم ، عملکرد تمرکز یافته مناسب تری ادعا کرده می شود در back ward جستجوی الگوریتم ها می توانست فقط ارزش منطقه یا نیم منطقه اطلاعاتی پیروی شده را که بلافاصله را از node های مجاور است را اداره کند.

ارزش پارامتر کاربردی در مسیر یابی الگوریتم ها ممکن است یک پارامترهای جهانی گوناگونی را بازتاب کند که شامل مخابرات واقعی تاخیری و فضای میانگیر مورد نیاز بوسیله لینگ drivel می باشد همچنین آن ممکن است در فرمول محاسبه ارزش کاربر ملین شده استفاده گردد و.در برخی شبکه های کاربردی در ارزش (قیمت) یک لینگ یک کارکرد دینامیکی میزان و ماهیت ترافیک بر روی شبکه وجود داردوبنابراین ان مطلوب در دوبار حساب کردن جداول مسیریابی در فواصل مناسب است .و ترافیک داده ها در گردآوری بالا در داده های مورد نیاز برای جدول محاسبه مجدد و انتقال نتایج به nodeها (گره ها ) که می توانند به تراکم بیشتر منتج می شود وارد گردید آن بایستی همچنین شود که هر دو جدول مسیر یابی الگوریتم یک پیچیدگی را دارند.

پروتوکل اینترنت :

در پروتوکل اینترنت ip)) یک پروتکل جهت دار داده بوسیله منبع و مقصد hot ها برای مکاتبه داده ای عبوری یک packet –switched inerntwork به کار برده می شود.

داده اه دریک ip intrenrtwork در قالبهای ارجاعی مثل بسته ها یا داتا گرام ها در دوره های بطور اساسی در ip مترداف هستند فرستاده می شوند بویژه درIP هیچ SETUP نیاز نمی شود. قبل از اینکه یک HOST مترداف هستند فرستاده می شوند بویژه در تلاش برای فرستادن بسته ها به یک HOST کنند آن قبلا کنند آن قبلا ابلاغ شده است. در پروتوکل اینترنت IP یک سرویس داتاگرام تا مطئمن ایجاد شد (همچنین بهترین تلاش نامیده شد) آن تقریبا گارانتی در اطراف جعبه ایجاد می کند بسته ممکن است آسیب دیده برسد آن ممکن نادست و در هم برهم گردد مقایسه شد با دیگر بسته های ارسالی در هر دو HOST مشابه آن ممکن است دو نسخه ای المثنی گرددویا کاملا رها شده وبیفتد اگر یک کاربرد نیاز به اعتبار داشته باشد ، آن توسط دیگر وسایل اماده گردیده می شود.

packet switches یا مسیر یابهای internetwork ، داتاگرام های forward IP از میان لایه شبکه های بهم متصل شدندو در فقدان تحویل برخی گارانتی ها ، طرحی از packet switches در نظر گرفته می شود. که بسیار ساده تر ساخته شده است.( توضیح اینکه اگر شبکه سقوط ،نگارش دوباره یا در غیر اینصورت بسیاری از بسته ها آسیب ببیند در اجرا دیده شده بوسیله کاربر، سست خواهند شد . بنابراین اغلب عناصرشبکه به سختی تلاش می کنند این چیزها – از این پس در دوره بهترین تلاش انجام نشود.)

ip عنصر متعارف و معمول در اینترنت عمومی امروزه ،پیدا شد.پروتوکل رایج وعمومی ترین لایه شبکه در استفاده امروزه ipv4 است این نسخه پروتوکل ، نسخه 4 را انتقال داده میکندو ipv6 جانشین ipv4 در نظر گرفته می شود در اینترنت تدریجا آدرسها را تمام می کند و ipv6 ، منبع 128-bit و عنوان مقصدها رادارد ، بیشتر ازعناوین آدرس ipv4 یا منبع 32-bit عناوین فراهم میکند. نسخه 5برای یک جریان پروتوکل های آزمایشی تعیین کرده شده اند دیگر شماره نسخه معمولا برای پروتکل های آزمایشی تعیین کرده شده اند اما بطور وسیعی استفاده نشده اند. IPaddressing و مسیر یابی : شاید بیشترین نمودهای مجموعه IP مسیر یابی و آدرس های هستد addrerring به اینکه چگونه انتهای hot ها به صورت IPaddresses تعیین می گردد و اینکه چگونه و اینکه چگونه زیر شبکه های addresses تقسیم کرده شوند و به یکدیگر طبقه بندی می کردند تخصص داده می شوند مسیر یابی ip بوسیله تمام host ها انجام گردیده می شود اما بطور مهمترین بوسیله مسیر یابل interetwork که به طور نمونه هم در مدخل درونی پروتوکل ها IGP_{S ,} و هم در مدخل خروجی پروتکل ها EGP_S به کار می روند که کمک به ساختن تصمیمات Forwarding داتاگرام IP از میان شبکه های اتصالی IP می کنند

خرید فایل

پایان نامه توسعه مدل مکانیابی پایانه های اتوبوسرانی برون شهری با استفاده از یک الگوریتم فراابتکاری

پایان نامه توسعه مدل مکانیابی پایانه های اتوبوسرانی برون شهری با استفاده از یک الگوریتم فراابتکاری

پیشگفتار:

کمینه کردن زمان اجرای هر فعالیت یکی از ارکان اصلی و در خور توجه برنامه ریزان محسوب مـی شـود.

در حل مساله مکانیابی پایانه های اتوبوسرانی ، هد ف یافتن بهترین زیر مجموعه ای از مجموعه گزینـه هـای امکان پذیر است . امکانپذیری معمولا از دیدگاه هـای نـوع کـاربری ، بودجـه و وجـود امکانـا ت مـالی بـرای پروژه های برگزیده مطرح می گردد. مساله مکانیابی پایانه های اتوبوسرانی مساله پیچیده ای است زیرا انواع ترکیبهای ممکن از نواحی دارای پتانسیل (که گزینه را می سازند) در عمل بسیار زیاد است . بـرای نمونـه اگر تنها ٢٠ ناحیه دارای پتانسیل موجود باشد و از میان آنها تنها انتخاب ٣ ناحیه بـرای احـدا ث پایانـه

مورد نظر باشد، نیاز به بررسی ١١٤٠= !٢٠ حالت ممکن از ترکیب نواحی است .

3 !(20 −3)!

به این ترتیب برای شهرهای بزرگ ، که تعداد نواحی آنها بیش از این مقدار باشد، کار بررسی گزینـه هـای امکان پذیر با دشواری زیادی روبرو است . از این رو ابداع روشهایی که بتواند کار را در مد ت معقول و کوتاه به انجام رساند، ضروری می نماید.

حل مسائل بهینه سازی ترکیبی امروزه تلاشهای تحقیقاتی بسیاری را به خود معطو ف نموده اسـت . ایـن مسائل معمولا علاوه بر اهمیت تئوری و اکادمیک از جنبه های علمی نیز حائز اهمیت می باشـند و اکثـر مسائل دنیای امروز دقیقا و یا با اندکی تغییر از همین مسائل ناشی می شوند. روشهای دقیقـی کـه بـرای حل اینگونه مسائل به جوابهای بهینه و دقیق دست پیدا می کنند در حیطـه روشـهای دقیـق و مـدلهای برنامه ریزی ریاضی و یا تحقیق در عملیا ت قرار می گیرند. این روشهای دقیق همگـی از آنچـه اثباتهـای دقیق دارند و به عنوان اصول اولیه پذیرفته شده اند نشا ت می گیرد. لزوم رسیدن به جوابهـای بهینـه در این روشها از ابتدا بدیهی و یاقابل اثبا ت می باشد. اما با بزرگتر شدن مسائل دنیای واقعی و بوجود امـدن بحثی تحت عنوان پیچیدگیهای زمانی حل مسائل ، مشاهده می شود که روشهای دقیق قادر به دسـتیابی به جوابهای بهینه در زمانهای معقول و منطقی نمی باشند بطوری که هزینه ای که مدل بایسـتی از نظـر زمانی برای مسائلی با ابعاد بزرگ برای دستیابی به جواب بهینه بپردازد توجیه حل مساله با آن روش را از بین میبرد. با وجود این مشکلا ت لزوم استفاده از روشهایی که بتواند جوابهای بهینه یا لا اقل نزدیـک بـه بهینه این مسائل بزرگ را در زمانی منطقی بیابند احسا س می شود. در انتخاب استفاده از روشهای دقیق و یا روشهای فرا ابتکاری در واقع مصالحه ای میان زمان و بهینگی جواب انجام می شود.

فهرست مطالب

عنوان صفحه

چکیده ................................................................................................................................................................١

مقدمه ................................................................................................................................................................٢

فصل اول : کلیـا ت ..........................................................................................................................................................................٣

١-١- پیشگفتار: ..............................................................................................................................................................................٤

١-٢- تعریف مساله ..........................................................................................................................................................................٥

١-٣- اهمیت مساله ................................................................................................................................................................................. ٦

١-٤- هد ف تحقیق .................................................................................................................................................................................. ٦

١-٥- روش کار و تحقیق ...........................................................................................................................................................................٧

١-٦- بررسی عوامل موثر در مکانیابی پایانه های برون شهری .............................................................................................................................٧

١-٦-١- موقعیت زمین ..............................................................................................................................................................................٧

١-٦-١-١- فاصله از محل تقاضا ..................................................................................................................................................................٧

١-٦-١-٢- وسعت ..................................................................................................................................................................................٨

١-٦-١-٣- کاربری و همسایگی ..................................................................................................................................................................٨

١-٦-١-٤- اثار زیست محیطی ....................................................................................................................................................................٨

١-٦-١-٥- مالکیت ..................................................................................................................................................................................٨

١-٦-٢- محدودیتها.................................................................................................................................................................................٨

١-٦-٢-١- موقعیت از نظر طرح شهرسازی و دستور العملهای مربوطه .............................................................................................9

١-٦-٢-٢- سیاست گذاری مدیران اجرایی شهر .....................................................................................................................................٩

١-٦-٣- امکانا ت منطقه در تامین تاسیسا ت ...................................................................................................................................................٩

١-٦-٣-١- راه های ارتباطی ........................................................................................................................................................................٩

١-٦-٣-٢- آب ...............................................................................................................................................................................................٩

١-٦-٣-٣- برق ...............................................................................................................................................................................................٩

١-٦-٣-٤- گاز ................................................................................................................................................................................................٩

١-٦-٣-٥- مخابرا ت .................................................................................................................................................................................... ١٠

١-٦-٣-٦- تسهیلا ت انتقال و یا تصفیه فاظلاب و دفع ابهای سطحی ............................................................................................. ١٠

١-٦-٣-٧- مسائل امنیتی .......................................................................................................................................................................... ١٠

١-٦-٤- وضعیت زمین شناسی .......................................................................................................................................................................١٠

١-٦-٤-١- ایمنی ........................................................................................................................................................................................ ١٠

١-٦-٤-٢- ناهمواریها وعوار ض طبیعی .................................................................................................................................................١٠

١-٦-٤-٣- ابهای زیرزمینی .......................................................................................................................................................................١٠

١-٦-٤-٤- مکانیک خا ک .......................................................................................................................................................................... ١١

١-٦-٥- ویژگیهای اقلیمی و جغرافیایی ........................................................................................................................................................ ١١

١-٦-٥-١-ویژگیهای اقلیمی .....................................................................................................................................................................١١

١-٦-٥-٢-وضعیت بادها............................................................................................................................................................................. ١١

١-٧- بررسی کلی مسائل .........................................................................................................................................................................................١١

١-٧-١- طبقه بندی مسائل : .......................................................................................................................................................................... ١١

١-٧-١-١- مسائل چند جمله ای ( P ) : .............................................................................................................................................. ١٢

١-٧-١-٢- مسائل چند جمله ای نامقید ( NP ):............................................................................................................................... ١٢

١-٧-١-٣- مسائل بهینه یابی ترکیبی ( COP ) : ............................................................................................................................. ١٣

فصل دوم : بررسی روشهای مختلف مکانیابی پایانه های اتوبوسرانی برون شهری مطابق متون گذشته ...............................................١٥

٢-١-بررسی روشهای کلی مکانیابی ..................................................................................................................................................... ١٦

٢-٢- مدلهای کیفی مکانیابی پایانه های اتوبوسرانی برون شهری .................................................................................................................. ١٨

٢-٢-١- روش تحلیل سلسله مراتبی (AHP).............................................................................................................................................. ١٨

٢-٢-١-١- ایجاد ساختار درختی پارامترها و رسم نمودار AHP .................................................................................................... ١٩

٢-٢-١-٢- مقایسه زوج به زوج پارامترها با هم .................................................................................................................................... ١٩

٢-٢-١-٣-بررسی میزان سازگاری پاسخهای کارشناسان خبره ........................................................................................................٢٠

٢-٢-١-٤- روش محاسبه وزن نسبی در فرایند تحلیل سلسله مراتبی ...........................................................................................٢١

٢-٢-١-٥- روش محاسبه وزن نهایی در فرایند تحلیل سلسله مراتبی ...........................................................................................٢٢

٢-٢-٢- مکانیابی با استفاده از منطق فازی ................................................................................................................................................٢٢

٢-٣- مدلهای کمی مکانیابی پایانه های اتوبوسرانی برون شهری ....................................................................................................................... ٢٥

٢-٣-١- مدل مکانیابی پیوسته .......................................................................................................................................................................٢٥

٢-٣-١-١-مکانیابی با در نظر گرفتن فاصله خطی بین نواحی .......................................................................................................... ٢٦

٢-٣-١-٢-مکانیابی با در نظر گرفتن فاصله دو بعدی بین نواحی .................................................................................................... ٢٧

٢-٣-١-٣- مکانیابی در مواردی که فاصله توان مثبتی از P باشد ................................................................................................... ٢٧

٢-٣-٢-روش پی مرکز .................................................................................................................................................................................... ٢٨

٢-٣-٢-١- فاصله چه بای چه .....................................................................................................................................................................٢٩

٢-٣-٢-٢- مکانیابی با تقاضای وزین نواحی .......................................................................................................................................... ٢٩

٢-٣-٣- مکانیابی شبکه ای .............................................................................................................................................................................. ٣٠

٢-٣-٤- مکانیابی بر اسا س ماهیت دینامیکی تقاضا................................................................................................................................... ٣١

٢-٣-٥- مدل مکانیابی پایانه های چند گانه ................................................................................................................................................٣٢

٢-٤- مقایسه روشها.................................................................................................................................................................................................. ٣٣

فصل سوم : بررسی روشهای حل مساله ........................................................................................................................................................................٣٥

٣-١- روشهای حل مسأله :...................................................................................................................................................................................... ٣٦

٣-١-١- روش شبیه سازی : ............................................................................................................................................................................ ٣٧

٣-١-٢- روش بهینه سازی :............................................................................................................................................................................ ٣٧

٣-١-٢-١- روشهای شمارشی :................................................................................................................................................................ ٣٨

٣-١-٢-٢- روشهای محاسباتی :.............................................................................................................................................................. ٣٨

٣-١-٢-٣- روشهای ابتکاری : .................................................................................................................................................................. ٣٩

٣-١-٢-٤- روشهای فرا ابتکاری : ............................................................................................................................................................٤٠

٣-٢- روش جستجوی همسایه .............................................................................................................................................................٤١

٣-٣- الگوریتم بهینه یابی با کلونی مورچگان ( ACO ) :............................................................................................................................... ٤٥

٣-٣-١- سیستم مورچه ها (AS) ................................................................................................................................................................ ٤٧

٣-٣-١-١-ساخت راه حل .......................................................................................................................................................................... ٤٧

٣-٣-١-٢-به روزکردن جذابیت مسیر .................................................................................................................................................... ٤٩

٣-٣-٢- سیستم مورچه های حداقل و حداکثر در مساله فروشنده دوره گرد.........................................................................................٥٠

٣-٣-٢-١- به روز کردن جذابیت مسیر .................................................................................................................................................٥٠

٣-٣-٢-٢- محدودیت جذابیت مسیر...................................................................................................................................................... ٥١

٣-٣-٢-٣- شروع و بازسازی جذابیت مسیر .......................................................................................................................................... ٥٢

٣-٣-٣- سیستم مورچه های حداقل و حداکثر در مساله پی - میانه با ظرفیت محدود.......................................................................٥٢

٣-٣-٣-١-پتانسیل اولیه هر ناحیه جهت عرضه سرویس ( η ):.....................................................................................................٥٣

٣-٣-٣-٢- میزان جذابیت هر ناحیه ( τ) : ......................................................................................................................................... ٥٣

٣-٣-٣-٣-کنترل رکود ................................................................................................................................................................. ٥٤

٣-٤- ACO بعلاوه جستجوی محلی ............................................................................................................................................... ٥٥

٣-٤-١- چگونگی افزودن جستجوی محلی به الگوریتم های ACO.......................................................................................................55

٣-٤-٢- به روز کردن جذابیت مسیر لامارک و داروین : ............................................................................................................................٥٧

فصل چهارم : روش تحقیق ....................................................................................................................................................................... ٥٨

٤-١- پروسه حل مساله ...........................................................................................................................................................................٥٩

٤-٢- مدل پیشنهادی توسعه یافته مکانیابی پایانه های اتوبوسرانی برون شهری ............................................................................................ ٦١

٤-٣-ایجاد تغییرا ت در الگوریتم تلفیقی پیشنهادی و متناسب نمودن آن با مساله ...................................................................................... ٦٣

٤-٣-١-پتانسیل اولیه هر مرکز جهت پایانه شدن ( η ):.......................................................................................................................... ٦٤

٤-٣-٢- میزان جذابیت مرکز هر ناحیه ( τ ) : .......................................................................................................................................... ٦٤

٤-٤- پروسه بهینه سازی مدل ...........................................................................................................................................................٦٦

فصل پنجم : مطالعه موردی و پیاده سازی روش تحقیق روی شبکه شهر اصفهان .........................................................................................٧١

٥-١- مقدمه .............................................................................................................................................................................٧٢

٥-٢- تعیین محدوده مورد مطالعه ................................................................................................................................................... ٧٢

٥-٣- وضعیت پایانه های موجود در شهر اصفهان .................................................................................................................................٧٤

٥-٣-١- پایانه کاوه ....................................................................................................................................................................... ٧٤

٥-٣-٢- پایانه صفه ........................................................................................................................................................................٧٥

٥-٣-٣- پایانه زاینده رود ..................................................................................................................................................................٧٧

٥-٣-٤- پایانه جی .................................................................................................................................................................... ٧٨

٥-٤- بررسی اطلاعا ت موجود ......................................................................................................................................................٧٩

٥-٥- ساخت مدل پیشنهادی .......................................................................................................................................................٨١

٥-٦- ارزیابی مدل .....................................................................................................................................................................٨٧

٥-٧- ارزیابی پایانه های شهر اصفهان در وضعیت کنونی .............................................................................................................. ٩٠

٥-٨- تعیین مکان بهینه پایانه ها............................................................................................................................................ ٩٠

٥-٩- تحلیل حساسیت پارامترهای مدل .................................................................................................................................. ٩٢

٥-٩-١- تحلیل حساسیت مدل نسبت به پارامتر" تعداد تکرار برنامه " .................................................................................................. ٩٣

٥-٩-٢- تحلیل حساسیت مدل نسبت به پارامتر" تعداد انتخابگر".........................................................................................................٩٣

٥-٩-٣- تحلیل حساسیت مدل نسبت به پارامتر" نرخ کاهش جذابیت "................................................................................................ ٩٤

٥-٩-٤- تحلیل حساسیت مدل نسبت به پارامتر کنترل کننده میزان تاثیر جذابیت ( α) و پارامتر کنترل کننده میزان تاثیر

پتانسیل اولیه (β)............................................................................................................................................................................. ٩٦

٥-١٠- تعیین تعداد پایانه مورد نیاز بر اسا س رشد تقاضا در افق ١٣٩٠............................................................................................................. ٩٧

فصل ششم : نتیجه گیری و پیشنهادا ت ............................................................................................................................................... ١٠٠

٦-١- نتیجه گیری ............................................................................................................................................................................ ١٠١

٦-٢- ارائه پیشنهادا ت برای آینده ........................................................................................................................................................ ١٠٢

پیوست ١: نمونه پرسشنامه نظرسنجی از کارشناسان خبره ....................................................................................................................... ١٠٤

پیوست ٢: متن برنامه نوشته شده در محیط نرم افزار MATLAB .................................................................................................................... ١٠٧

منابع و ماخذ ................................................................................................................................................................................ ١١٦

فهرست منابع فارسی .................................................................................................................................................................... ١١٦

فهرست منابع لاتین ....................................................................................................................................................................... ١١٧

خرید فایل

مقاله بهینه سازی منبع با استفاده از شبیه‌سازی ترکیب یافته و الگوریتم ژنتیک

مقاله بهینه سازی منبع با استفاده از شبیه‌سازی ترکیب یافته و الگوریتم ژنتیک

خلاصه

این مقاله، توسط ترکیب کردن فلوچارت ( نمودار گردش کار) براساس ابراز شبیه سازی با یک روش بهینه سازی ژنتیک قدرتمند، یک روش را برای بهینه سازی منبع نشان می دهد.روش ارائه شده، کمترین هزینه،و بیشترین بازده را ارائه میدهد، وبالاترین نسبت سودمندی را در عملکردهای ساخت و تولید فراهم می آورد. به منظور یکپارچگی بیشتر بهینه سازی منبع در طرح ریزی های ساخت،مدلهای شبیه سازی بهینه یافته (GA) الگوریتم های ژنتیکی گوناگون،عموماً با نرم افزارهای مدیریت پروژه بکار رفته شده ادغام می شوند. بنابراین، این مدلها از طریق نرم افزار زمان بندی فعال می شوند و طرح را بهینه می سازند.نتیجه، یک ساختار کاری تقلیل یافته سلسله مراتبی در رابطه با مدلهای همانندی سازی بهینه یافته GA است. آزمایشات گوناگون بهینه سازی با یک سیستم در دو مورد مطالعه، توانایی آن را برای بهینه ساختن منابع در محدوده محدودیتهای واقعی مدلهای همانند سازی آشکار کرد. این الگو برای کاربرد بسیارآسان است و می تواند در پروژه های بزرگ بکار رود. براساس این تحقیق، همانندسازی کامپیوتر وا لگوریتمهای ژنتیک ،می توانند یک ترکیب موثر برای بهبود دادن بازده و صرفه جویی در زمان وساخت و هزینه ها باشند.

مقدمه

این امر کاملاً آشکار شده است که بازده کاری پایین ،عدم آموزش، و کاهش تعداد معاملات، چالشهای بحرانی هستند که صنعت ساختمان( ساخت) با آن روبرو خواهد شد.

بهره دهی یا قدرت تولید در رابطه با مطالعه ها، برای مثال،دلالت بر زمان بیکاری (بیهودة) کاربران در ساخت(تولید) دارد که این زمان از 20 تا 45% متغیر است. این اتلاف وقت ، که از طریق منابع ناکارآمد و طرح ریزیهای غیربسنده( نامناسب) ناشی می شود، تاثیر و پیامد فوق العاده ای در هزینه های ساخت دارد. همچنین، پیماناکاران که مهارتهای مدیریتی منابع کارآمد را ندارند، این رقابت کردن در بازارهای ساخت جهانی که آنها د ر آن فرصتها بسیاری را خواهند یافت، برای آنها کاری بس دشوار خواهد بود.

با ایجاد تجهیزات و نیروی کار برای امر ساخت و تولید، این امر آشکار است که تدبیرهای کاربرد نیروی کار متناوب و کاربرد بهتر از منابع کاری موجود، به منظور بهبود دادن،بهره دهی کاری و کاهش هزینه های ساخت، مورد نیاز است. استفاده کارآمد از منابع پروژه، هزینه های ساخت را برای مالکان و مصرف کنندگان کاهش می دهد، و در عین حال سودمندیهایی را برای پیمانکاران افزایش می دهد. با این وجود،برخی فاکتورها وجود دارند که ،مدیریت منبع را امر دشواری می سازند، این فاکتورها در مراحل زیر توضیح داده شده اند:

- سیاست جداسازی مدیریت منبع:در ادبیات، محققان گوناگون، تعدادی تکنیکها را برای پرداختن به جنبه های فردی مدیریت منبع، همانند تخصیص منبع، سطح بندی منبع، مدیریت نقدینگی، و تجزیه و هزینه و زمان معاملات (TCT) ، ارائه داده اند. مطالعات تالبوت و پترسون(1979) و گاولیش و پیرکون (1991)، برای مثال، به تخصیص منابع مربوط بود ، در حالیکه بررسیهای Easa (1989) و Shah et al (1993) به سطح بندی و تراز کردن منابع می پرداخت روشهای دیگر ، تنها روی تجزیه TCT متمرکز شدند. همانطوریکه این بررسیها سودمند واقع شدند، آنها به ویژگیهای مجزایی پرداختند که یکی پس از دیگری برای پروژه ها بکار برده می شدند ( نه بطور همزمان) . بوسیله پیچیدگی اساسی پروژه ها و مشکلاتی در رابطه با الگوبرداری تمام ویژگیهای ترکیب یافته، تلاش بسیار کمی برای بهینه سازی منابع ترکیب شده به عمل آمد.

خرید فایل