دانلود پروژه:ارائه مدل برنامه¬ريزي تأمين، توليد و توزيع در زنجيره تأمين سوخت¬هاي زيستي با در نظر گرفتن محدوديت دسترسي پالايشگاه¬ها به انواع تسهيلات حمل و نقل تحت شرايط عدم قطعيت

فهرست مطالب

عنوان                                                                                                             صفحه

فصل اول: کليات تحقيق…………………………………………………………………………………………………..1

   1-1 مقدمه…………………………………………………………………………………………………………………..2

   1-2 ضرورت انجام تحقيق…………………………………………………………………………………………….4

   1-3 بيان مسئله…………………………………………………………………………………………………………….4

   1-4 فرضيات مسئله………………………………………………………………………………………………………5

   1-5 اهداف تحقيق………………………………………………………………………………………………………..6

   1-6 جنبه­هاي نوآوري تحقيق…………………………………………………………………………………………6

   1-7 ساختار تحقيق……………………………………………………………………………………………………….7

فصل دوم: ادبيات تحقيق………………………………………………………………………………………………….8

   2-1 مقدمه……………………………………………………………………………………………………………………9

   2-2 زیست توده چیست؟……………………………………………………………………………………………….9

   2-2-1 چرخه زیست توده در طبیعت……………………………………………………………………………..10

   2-3بیوگاز…………………………………………………………………………………………………………………….11

   2-3-1 بیوگاز چیست؟…………………………………………………………………………………………………..11

   2-3-2مکانیسم تولید بیوگاز……………………………………………………………………………………………11

   2-4 منابع زیست توده……………………………………………………………………………………………………12

   2-5 تاریخچه زیست توده………………………………………………………………………………………………15

   2-6 معرفی تکنولوژی­های زیست توده……………………………………………………………………………16

   2-6-1 فرآیندهای ترموشیمیایی……………………………………………………………………………………..16

  2-6-2 فرآیندهای بیوشیمیایی………………………………………………………………………………………………..18

  2-7 مزایا و معایب زیست توده……………………………………………………………………………………………..18

  2-8 سوخت­های زیستی چیست؟…………………………………………………………………………………………..19

  2-9 وضعیت بهره­برداری از انرژی زیست توده در جهان و ایران……………………………………………….20

2-9-1 بهره­برداری نیروگاهی…………………………………………………………………………………………………..21

2-9-2 مصارف غیر نیروگاهی زیست توده ………………………………………………………………………………21

 2-9-3 تجربیات چند کشور پیشرو در خصوص زیست توده …………………………………………………….22

2-9-4 وضعیت بهره­برداری از زیست توده در ایران……………………………………………………………………23

2-10 استفاده از انرژی بیوماس…………………………………………………………………………………………………23

2-11 مروری بر تحقیقات انجام شده………………………………………………………………………………………..25

2-11-1 مطالعات بر روی عناصر تأمین زنجیره پردازش زیست توده…………………………………………….25

2-11-2 بهینه­سازی زنجیره تأمین سوخت­های زیستی در محیط­های قطعی……………………………………26

2-11-3 عدم قطعیت موجود در مسائل شبکه زنجیره تأمین سوخت زیستی………………………………….28

2-12 خلاصه فصل ………………………………………………………………………………………………………………31

فصل سوم: ارائه مدل پيشنهادي و تشريح آن……………………………………………………………………………32

  3-1 مقدمه………………………………………………………………………………………………………………………….33

  3-2 فرمول­بندي مسئله………………………………………………………………………………………………………….33

  3-2-1 تعريف مسئله……………………………………………………………………………………………………………33

  3-2-2 مفروضات مسئله……………………………………………………………………………………………………….34

  3-2-3 مجموعه­ي انديس­ها…………………………………………………………………………………………………..34

 3-2-4 مجموعه­ي پارامترها……………………………………………………………………………………………………35

 3-2-5 مجموعه­ي متغيرهاي تصميم………………………………………………………………………………………..37

 3-2-6 تابع هدف………………………………………………………………………………………………………………….38

 3-2-7 محدوديت­ها………………………………………………………………………………………………………………38

 3-3 اعتبارسنجي مدل…………………………………………………………………………………………………………….44

 3-4 پيچيدگي مسئله……………………………………………………………………………………………………………..47

 3-5 خلاصه فصل…………………………………………………………………………………………………………………48

فصل چهارم: الگوريتم­هاي پيشنهادي و نتايج محاسباتي……………………………………………………………49

 4-1 مقدمه……………………………………………………………………………………………………………………………50

4-2 الگوريتم ژنتيک……………………………………………………………………………………………………………….50

4-2-1 واژگان الگوريتم ژنتيک…………………………………………………………………………………………………51

4-2-2 شماي کلي الگوريتم ژنتيک…………………………………………………………………………………………..52

4-2-3 مفاهيم الگوريتم ژنتيک…………………………………………………………………………………………………53

4-2-3-1 کد کردن ……………………………………………………………………………………………………………….53

4-2-3-2 جامعه­ي اوليه …………………………………………………………………………………………………………55

4-2-3-3 عمليات ژنتيک ……………………………………………………………………………………………………….56

4-2-3-4 تابع برازش …………………………………………………………………………………………………………….60

4-2-3-5 شرط توقف الگوريتم ………………………………………………………………………………………………60

4-3 الگوريتم بهينه­سازي تجمع ذرات ………………………………………………………………………………………61

4-3-1 مفاهيم پايه الگوريتم PSO …………………………………………………………………………………………..62

4-3-2 مدل­هاي اصلي براي الگوريتم بهينه­سازي تجمعي ذرات …………………………………………………..63

4-3-2-1 مدل Global Best PSO ……………………………………………………………………………………….63

4-3-2-2 مدل Local Best PSO …………………………………………………………………………………………65

4-3-3 شماي کلي الگوريتم بهينه­سازي تجمعي ذرات ……………………………………………………………….65

4-4 الگوريتم­هاي پيشنهادي ……………………………………………………………………………………………………66

4-4-1 الگوريتم ژنتيک پيشنهادي ……………………………………………………………………………………………67

4-4-1-1 نحوه­ي نمايش جواب­ها……………………………………………………………………………………………67

4-4-1-2 نحوه ارزيابي جواب­ها …………………………………………………………………………………………….69

4-4-1-3 توليد جمعيت اوليه …………………………………………………………………………………………………69

4-4-1-4 عملگر تقاطع ………………………………………………………………………………………………………….69

4-4-1-5 عملگر جهش …………………………………………………………………………………………………………70

4-4-1-6 فرآيند تکثير……………………………………………………………………………………………………………70

4-4-2 الگوريتم بهينه­سازي تجمع ذرات پيشنهادي…………………………………………………………………….70

4-5 توليد مسائل نمونه……………………………………………………………………………………………………………70

4-6 تنطيم پارامتر ………………………………………………………………………………………………………………….72

4-6-1 تنطيم پارامترهاي الگوريتم­هاي فراابتکاري پيشنهادي ……………………………………………………….73

4-7 طراحي آزمايشات …………………………………………………………………………………………………………..79

4-8 نمودار همگرايي …………………………………………………………………………………………………………….82

4-9 نتايج محاسباتي ………………………………………………………………………………………………………………85

4-10 نتيجه­گيري …………………………………………………………………………………………………………………..92

فصل پنجم: نتيجه­گيري و پيشنهادها براي تحقيقات آتي …………………………………………………………..93

5-1 نتیجه گیری ……………………………………………………………………………………………………………………94

5-2 پيشنهادها براي تحقيقات آتي ……………………………………………………………………………………………94

فهرست مراجع ……………………………………………………………………………………………………………………..95

فهرست جداول

عنوان                                                                                                         صفحه

جدول 3-1 هزينه خريد زيست توده …………………………………………………………………………………….44

جدول 3-2 هزينه توليد سوخت …………………………………………………………………………………………..44

جدول 3-3 دسترسي پالايشگاه-ها به تسهيل مورد نظر …………………………………………………………..44

جدول 3-4 نرخ تبديل پالايشگاهي ……………………………………………………………………………………..44

جدول 3-5 ظرفيت سوخت ذخيره شده ……………………………………………………………………………….44

جدول 3-6 ماکزيمم زيست توده موجود ………………………………………………………………………………45

جدول 3-7 ارتباط بين حوزه­ي زيست توده و پالايشگاه …………………………………………………………45

جدول 3-8 قيمت سوخت در مراکز …………………………………………………………………………………….45

جدول 3-9 مقادير تقاضا براي سوخت زيستي ………………………………………………………………………45

جدول 3-10 دسترسي حوزه­هاي زيست توده به تسهيلات حمل و نقل ……………………………………45

جدول 3-11 هزينه حمل زيست توده از حوزه­هاي زيست توده به پالايشگاه……………………………..45

جدول 3-12 هزينه حمل سوخت به مراکز تقاضا ………………………………………………………………….45

جدول 3-13 ارتباط بين پالايشگاه و مراکز تقاضا ………………………………………………………………….45

جدول 3-14 مقدار زيست توده خريداري شده …………………………………………………………………….46

جدول 3-15 مقدار زيست توده حمل شده از حوزه­­ي زيست توده به پالايشگاه…………………………46

جدول 3-16 مقدار سوخت حمل شده از پالايشگاه به مراکز تقاضا …………………………………………46

جدول 3-17 ميزان موجودي سوخت در مراکز تقاضا ……………………………………………………………46

جدول 3-18 مقدار کمبود سوخت در مراکز تقاضا ……………………………………………………………….46

جدول 3-19 ظرفيت پالايشگاه طراحي شده ……………………………………………………………………….47

جدول 3-20 ميزان توليد سوخت مورد نظر در پالايشگاه …………………………………………………….47

جدول 3-21 ارتباط بين پالايشگاه با تکنولوژي مورد نظر ……………………………………………………47

جدول 4-1 بازه­ي پارامترهاي ورودي مسئله ……………………………………………………………………..71

جدول 4-2 پارامترهاي ورودي مسائل کوچک و بزرگ ………………………………………………………72

جدول 4-3 فاکتورهاي الگوريتم GA به همراه سطوحشان…………………………………………………..74

جدول 4-4 فاکتورهاي الگوريتم PSO به همراه سطوحشان ……………………………………………….74

جدول 4-5 آرايه متعامد L9(4³ ) …………………………………………………………………………………..75

جدول 4-6 آرايه متعامد L9(2³ ) ……………………………………………………………………………………75

جدول 4-7 سطوح بهينه پارامترها …………………………………………………………………………………….79

جدول 4-8 آرايه متعامد L₁₈(3⁵ _*2¹ ) …………………………………………………………………………….80

جدول 4-9 مسائل آزمايشي طراحي شده…………………………………………………………………………..81

جدول 4-10 مسائل آزمايشي طراحي شده و نتايج حاصل از اجراي الگوريتم­ها …………………….86

فهرست اشکال

عنوان                                                                                                         صفحه

شکل 4-1 کدگذاري باينري ……………………………………………………………………………………………………..54

شکل 4-2 کدگذاري جهشي …………………………………………………………………………………………………….54

شکل 4-3 کدگذاري ارزشي …………………………………………………………………………………………………….54

شکل 4-4 کدگذاري درختي ……………………………………………………………………………………………………55

شکل 4-5 بهنگام سازي سرعت ذره …………………………………………………………………………………………64

شکل 4-6 بهنگام سازي موقعيت ذره …………………………………………………………………………………………64

شکل 4-7 نمودار نرخ S/N توابع هدف در سطوح مختلف عامل­هاي الگوريتمGA در مسائل کوچک …………………………………………………………………………………………………………………………………………….76

شکل 4-8  نمودار نرخ S/N توابع هدف در سطوح مختلف عامل­هاي الگوريتمGA در مسائل بزرگ …………………………………………………………………………………………………………………………………………… 77

شکل 4-9 نمودار نرخ S/N توابع هدف در سطوح مختلف عامل­هاي الگوريتمPSO در مسائل کوچک …………………………………………………………………………………………………………………………………………….78

شکل 4-10 نمودار نرخ S/N توابع هدف در سطوح مختلف عامل­هاي الگوريتمPSO در مسائل بزرگ …………………………………………………………………………………………………………………………………………….78

شکل 4-11 نمودار همگرايي در الگوريتم GA پيشنهاد شده براي مسأله F=4 , J=4 , M=6 …………………………………………………………………………………………………………………………………………….82

شکل 4-12 نمودار همگرايي در الگوريتم PSO پيشنهاد شده براي مسأله F=4 , J=4 , M=6 ………………………………………………………………………………………………………………………………………….83

شکل 4-13 نمودار همگرايي در الگوريتم GA پيشنهاد شده براي مسأله F=6 , J=10 , M=15 …………………………………………………………………………………………………………………………………………….84

شکل 4-14 نمودار همگرايي در الگوريتم PSO پيشنهاد شده براي مسأله F=6 , J=10 , M=15 ………………………………………………………………………………………………………………………………………….84

 شکل 4-15 تأثير تعداد زيست توده­هاي نوع (J)i نسبت به شاخص RPD ………………………………87

شکل 4-16 تأثير تعداد مکان­هاي بالقوه براي احداث پالايشگاه (F) نسبت به شاخص RPD ……..88

شکل 4-17 تأثير تعداد بازارهاي مصرفي (M) نسبت به شاخص RPD …………………………………..88

شکل 4-18 تأثير تعداد حوزه­هاي زيست توده نوع (J)i بر زمان حل مسئله ……………………………….89

شکل 4-19 تأثير تعداد مکان­هاي بالقوه براي احداث پالايشگاه (F) بر زمان حل مسئله……………….89

شکل 4-20 تأثير تعداد بازارهاي مصرفي (M) بر زمان حل مسئله ……………………………………………90

شکل 4-21 نمودار ميانگين و فواصل LSD(سطوح اطمينان %95) براي الگوريتم­هايPSO, GA ………………………………………………………………………………………………………………………………………….91