بهینه سازی طراحی هندسی مسیر بزرگراه با در نظر گرفتن امکان ساخت پل و تونل

احداث پل و تونل در طراحی مسیر بزرگراه و راه آهن به عنوان جایگزینی برای مقاطع خاکریزی و خاکبرداری حجیم و همچنین راهکاری برای عبور از مناطق غیر قابل عبور نظیر رودخانه ها مطرح میباشد. با اینحال، به دلیل ساختار توابع هزینه پل و تونل و وابستگی شدید آن به پارامتر های مختلف نظیر توپوگرافی و نوع زمین، هزینه ساخت و بهره وری، مسایل زیست محیطی و نیز محدودیت های اجتماعی احتمالی، تعیین محل بهینه پلو تونل به مساله ای پیچیده تبدیل شده است. به طور خاص، این پیچیدگی ناشی از سه عامل اساسی است: ( 1) وجود مسیر های متنوع و گزینه های مختلف ساخت پل و تونل ،( 2) وجود محدودیت های هندسی در طراحی مسیر اولیه و3) حساسیت زیاد تابع هدف به مشخصات مسیر. پیچیدگی مساله سبب شده تا در روش سنتی، مسیریابی با انتخاب ) تعداد محدودی گزینه امکان پذیر و انتخاب اقتصادی ترین طرح از میان آنها انجام گیرد. در این مطالعه، ضمن معرفی روش بهینه سازی طراحی مسیر بزرگراه، مدلی پیشنهادی به منظور در نظر گرفتن امکان ساخت پل و تونل در طول مسیر ارایه خواهد گردید. تابع هزینه تونل شامل هزینه خاکبرداری و تحکیم ، تاسیسات مربوط به تهویه تونل ، تامین روشنایی لازم، و تاسیسات ایمنی در مواقع بحران می باشد. هزینه های ساختپل نیز به دو بخش هزینه های زیر بنایی و هزینه های ساختمانی پل تقسیم می شوند که تابعی از تعداد دهانه ها، نوع پل، مصالح مصرفی، ارتفاع ستونها و توپوگرافی محل می باشند. به منظور در نظر گرفتن امکان احداث پل یا تونلدر طول مسیر، مدل مسیریابی به گونه ای اصلاح شد که در مقاطعی از مسیر که حجم عملیات خاکی بیشتر از حد معمول است، مقایسه ای بین هزینه پل یا تونل با هزینه خاکریزی و یا خاکبرداری انجام گرفته و گزینه با هزینه کمتر به عنوان گزینه نهایی انتخاب گردد