Rıfat SÖNMEZ
(Orta Doğu Teknik Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, İnşaat Mühendisliği Bölümü, Ankara, Türkiye)
Tankut ATAN
(Orta Doğu Teknik Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, İnşaat Mühendisliği Bölümü, Ankara, Türkiye)
Mahdi Abbasi IRANAGH
(Orta Doğu Teknik Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, İnşaat Mühendisliği Bölümü, Ankara, Türkiye)
Emad REZVANKHAH
(Orta Doğu Teknik Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, İnşaat Mühendisliği Bölümü, Ankara, Türkiye)
Hüseyin YENİOCAK
(Orta Doğu Teknik Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, İnşaat Mühendisliği Bölümü, Ankara, Türkiye)
Proje Grubu: TÜBİTAK MAG ProjeSayfa Sayısı: 100Proje No: 111M140Proje Bitiş Tarihi: 01.04.2014Türkçe

0 0
İnşaat projelerinde kaynak dengeleme problemi için yüksek performanslı kesin ve üst-sezgisel yöntemler geliştirilmesi
Bu projede kaynak dengeleme probleminin (KDP) çözümünde ilerlenme sağlanabilmesi için yüksek performanslı kesin ve üst-sezgisel yöntemler geliştirilmiştir. Yapılan kapsamlı testler proje kapsamında geliştirilen dal ve sınır algoritmasının literatürdeki mevcut dal ve sınır algoritmalarının performansının önemli ölçüde önüne geçtiğini teyit etmektedir. Dal ve sınır algoritması geliştirilirken KDP için yeni bir alt sınır hesap yöntemi bulunmuş, bu sayede KDP’nin dal ve sınır algoritması ile çözümünde önemli bir gelişme kaydedilmiştir. Geliştirilen dal ve sınır algoritması ile inşaat projeleri için pratik açıdan önemli olan azami kaynak kullanımı ve atıl kaynak günü ölçütü için 30 faaliyet ve dört kaynağa kadar olan problemler literatürde ilk kez optimal olarak çözülmüştür. Proje kapsamında KDP’nin çözümünde güncel üst-sezgisel yöntemlerin iyileştirilmesi için tavlama benzetimli bir memetik algoritma (TBMA) geliştirilmiştir. TBMA kaynak kullanımının verimsiz olduğu kısımların azaltılması için memetik algoritmaların yerel taramalar için bireysel öğrenme özellikleri kullanmakta, çözüm uzayı tarama işlemini kontrol edilmesi ve özellikle tarama işlemin sonlarına doğru iyi çözümlerin muhafaza edilip, çözümlerin optimala yakınsaması amacıyla tavlama benzetimi yöntemini kullanmaktadır. TBMA’nın performansı mevcut 12 farklı sezgisel ve üst-sezgisel metodun performansı ile 300 faaliyet ve dört kaynağa kadar olan 1920 problem kullanılarak üç farklı ölçüt için kıyaslanmıştır. Performans test sonuçları TBMA’nın KDP’nin çözümünde performansının mevcut sezgisel ve üstsezgisel yöntemlere çok daha iyi olduğu teyit etmektedir. Proje kapsamında geliştirilen tavlama benzetimli memetik üst-sezgisel algoritmanın yaygın etkisinin artırılması için Microsoft Project 2013 yazılımına bir eklenti olarak ile entegre edilmiş ve geliştirilen eklenti 522 yapım faaliyeti ve 18 işgücü kaynağını içeren gerçek bir endüstriyel tesis inşaat projesi ile test edilmiştir. Proje kapsamında yapılan çalışmaların sonuçları bildiriler, makaleler ve proje için oluşturulan bir web sitesi yoluyla akademik dünyaya sunulmuştur.
  • Ballestin, F., Schwindt, C., Zimmermann, J., 2007. “Resource Leveling in Make-to-Order Production: Modelling and Heuristic Solution Method”, International Journal of Operational Research, 4(1), 50-62. Bandelloni, M., Tucci, M., Rinaldi, R., 1994. “Optimal resource leveling using non-serial dynamic programming”,European Journal of Operational Research 78, 162-177. Bettemir Ö. H. 2009. “Optimization of time-cost-resource trade-off problems in project scheduling usingmeta-heuristicalgorithms.” PhD Thesis, Middle East Technical University, Ankara, Turkey. Burgess, A. R., Killebrew, J. B., 1962. “Variation in activity level on a cyclic arrow diagram.’’ J. Industrial Engrg., 13(2), 76–83. Blum C, Roli A., 2008. "Hybrid Metaheuristics: An Introduction, in Hybrid Metaheuristics An Emerging Approach to Optimization Studies in Computational Intelligence" vol. 114, Blum, C.; Blesa Aguilera, M.J.; Roli, A.; Sampels, M. (Eds.) Berlin Heidelberg: Springer-Verlag
  • Chan, W., Chua, K. H., Kannan, G., 1996. “Construction resource Scheduling with Genetic Algorithms”, Journal of Construction Engineering and Management, 122( 2), 125-132. Chen D., Lee C. Y., Park C. H. 2005. “Hybrid genetic algorithm and simulated annealing (HGASA) in Global Function Optimization”. Proceedings of the 17th IEEE International Conference in Tools with Artificial Intelligence (ICTAI’05), 1082- 3409/05. Chica, M., Cordon, O., Damas, S., & Bautista, J., 2012. “Multiobjective Memetic Algorithms for Time and Space Assembly Line Balancing. Engineering Applications of Artificial Intelligence” 25, 254–273. Christodoulou, S. E., Ellinas, G., Michaelidou-Kamenou, A., 2010. “Minimum Moment Method for Resource Leveling Using Entropy Maximization”, Journal of Construction Engineering and Management, 136(5), 518-527. Debels D., ve Vanhoucke M., 2007, “A decomposition-based genetic algorithm for the resource-constrained project-scheduling problem”, Operations research 55(3) : 457 – 469. Doulabi, S. H. H., Seifi, A., Shariat, S. Y., 2011. “Efficient Hybrid Genetic Algorithm for Resource Leveling via Activity Splitting”, Journal of Construction Engineering and Management, 137(2), 137–146. Easa, S.M., 1989. “Resource leveling in construction by optimization”, Journal of Construction Engineering and Management, 115, 302-316. El-Rayes K., Jun, D. H., 2009. “Optimizing resource leveling in construction projects”, Journal of Construction Engineering and Management, 135(11), 1172–1180. Franck, B., Neumann, K., & Schwindt, C. 2001. “Truncated branchand- bound, schedule construction, and schedule improvement procedures for resource-constrained project scheduling”.OR Spektrum, 23, 297–324. Gather T., Zimmermann J., and Bartels J. H., 2010, “Exact methods for the resource leveling problem”, Springer Science+Bussiness Media, LLC.
  • Geng J. Q, Weng L. P., Liu S. H., 2010. “An improved ant colony optimization algorithm for nonlinear resource eveling problems”, Computers and Mathematics with Applications, doi:10.1016/j.camwa.2010.09.058,1-6. Guo, Y., Li, N., Ye, T., 2009. “Multiple Resource Leveling in Multiple Projects Scheduling Problem Using Particle Swarm Optimization”, Fifth International Conference on Natural Computation, 260-264. Han M., Li P. and Sun J., 2006. “The algorithm for berth scheduling problem by the hybrid optimization strategy GASA”, Control, Automation, Robotics and Vision, 2006. ICARCV '06. 9th International Conference, 1-4. Harris, R. B., 1990. “Packing Method for Resource Leveling (PACK)”, Journal of Construction Engineering and Management, 125(3), 167-175. Hegazy, T., 1999. “Optimization of resource allocation and levelling using genetic algorithms.” Journal of Construction Engineering and Management, 125(3), 167–175. Hegazy, T., Erşahin, T., 2001. “Simplified Spreadsheet Solutions: II: Overall Schedule Optimization”. Journal of Construction Engineering and Management, Vol. 127 (6), 112-117 . Hiyassat, M. A. S., 2001. “Appliying Modified Minimum Moment Method to Multiple Resource Leveling”, Journal of Construction Engineering and Management, 127(3), 192-198. Hwang S. F., He R.S. 2006. “Improving Real-Parameter Genetic Algorithm with Simulated Annealing for Engineering Problems”. Advances in Engineering Software 37, 406 – 418. Jun, D. H., El-Rayes, K., 2011. “Multiobjective Optimization of Resource Leveling and Allocation during Construction Scheduling”, Journal of Construction Engineering and Management, 137(12), 92-99 . Karshenas S., Haber D., 1990. “Economic Optimization of Construction Project Scheduling”, Construction Management and Economics”, Vol. 8(2), 135-146. Kartam, N., Tongthong T., 1998. “An artificial neural network for resource leveling problems”, Artificial Intelligence for Engineering Design, Analysis and Manufacturing 12, 273–287.
  • Kastor A., Sirakoulis K., 2009. “The effectiveness of resource levelling tools for resource constraint project scheduling problem”, International Journal of Project Management, 27, 493–500. Kolisch R., 1999. “Resource allocation capabilities of commercial project management software packages”, Interfaces 29(4), 19 – 31. Kolisch, R., A. Sprecher, A. Drexl., 1995. “Characterization and generation of a general class of resource constrained project scheduling problems.” Management Science, 41, 1693– 1703. Kolish R. and Sprecher A., 1997. “PSPLIB – A project scheduling problem library”, European Journal of Operational Research, 96, pp. 205 – 216. Leu, S.S., Yang, C.H., 1999. “GA-Based Multicriteria Optimal Model for Construction Scheduling”, Journal ofConstruction Engineering and Management, 125(6), 420-427. Leu, S.S., Yang, C.H., Huang J. C., 2000. “Resource leveling in construction by genetic algorithm-based optimization and its decision support system application”, Automation in Construction, 10, 27–41. Liberatore M. J., Johnson B. P. and Smith C. A., 2001. “Project management in construction: Software use and research directions”, Journal of Construction Engineering and Management 127(2), 101 – 107. Martinez, J., and Ioannou, P, 1993. ‘‘Resource leveling based on the modified minimum moment heuristic.’’Proc., 5th Int. Conf., Computing in Civ. and Build. Engrg., ASCE, Reston, Va., pp. 287–294. Mattila, K. G., Abraham, D. M., 1998. “Resource leveling of linear schedules using integer linear programming.” Journal of Construction Engineering and Management, 124(3), 232244. Mutlu, C., 2010. A Branch and Bound Algorithm for Resource Leveling Problem, Yüksek Lisans Tezi, Orta Doğu Teknik Üniversitesi, Ankara, Türkiye.
  • Mubarak, S. A., 2004. Construction Project Scheduling and Control, Pearson Prentice Hall, Upper Saddle River, New Jersey. Neri, F., & Cotta, C. (2012). “Memetic Algorithms and Memetic Computing Optimization.” Swarm and Evolutionary Computation, 2, 1–14, (2012). Neumann K., Zimmermann J., 1999. “Resource Leveling for Projects with ScheduleDependent Time Windows”, European Journal of Operational Research, 117, 591-605. Neumann K., Zimmermann J., 2000. “Procedures for resource leveling and net present value problems in project scheduling with general temporal and resource constraints”, European Journal of Operational Research, 127, 425-443. Neumann K., Schwindt C., Zimmermann J., 2003. Project Scheduling with Time Windows and Scarce Resources, Springer, Berlin. Nguyen, Q. H., Ong, Y. S., & Lim M. H. 2009. “A probabilistic memetic framework.” IEEE Transactions on Evolutionary Computation, 13(3), 604–623. Newitt, J. S., 2005. Construction Scheduling: Principles and Practices, Pearson Prentice Hall, Upper Saddle River, New Jersey. Pishvaee, M. S., R. Z. Farahani, et al. 2010. “A memetic algorithm for bi-objective integrated forward/reverse logistics network design.” Computers & Operations Research. 37(6): 11001112. Oral M., Oral E. L., Bozkurt S., Erdiş E., 2003. “Yapım projelerinde genetik agoritma kullanarak kaynak seviyeleme”, Çukurova Üniversitesi Mimarlık Fakültesi Dergisi, 18(2), 185194. Pang, N., Shi, Y., You, Y., 2008. “Resource Leveling Optimization of Network Schedule Based on Particle Swarm Optimization with Constriction Factor”, International Conference on Advanced Computer Theory and Engineering, 652-656.
  • Qi J. X., Wang Q., Guo X. Z., 2007. “Improved particle swarm optimization for resource leveling problem” Proceedings of the Sixth International Conference on Machine Learning and Cybernetics, Hong Kong, 896-901. Rieck J., Zimmermann J., Gather T., 2012. “Mixed-integer linear programing for resource leveling problems.” European Journal of Operational Research 221, 27-37. Roca, J., Pugnaghi, E., Libert, G., 2008. “Solving an Extended Resource Leveling Problem with Multiobjective Evolutionary Algortihms”, Proceedings of World Academy of Science, Engineering and Technology, 36. Savin D., Alkass S., Fazio P., 1997. “A procedure for calculating the weight-matrix of a neural network for resource leveling” Advances in Engineering Sofiware 28 28, 271-283. Senouci, A. B., Eldin, N. N., 2004. “Use of Genetic Algorithms in Resource Scheduling of Construction Projects”, Journal of Construction Engineering and Management, 130(6), 869877. Son, J., Skibniewski, M. J.,1999. “Multiheuristic approach for resource leveling problem in construction engineering: Hybrid approach.” Journal of Construction Engineering and Management, 125, 23–31. Son, J., Mattila, K. G., 2004. “Binary resource leveling model: Activity splitting allowed.” Journal of Construction Engineering and Management, 130(6), pp. 887-894. Stevens J. D., 1990,Techniques for Construction Network Scheduling, Mc Graw-Hill, New York. Ponz-Tienda J.L, Yepes V., Pellincer E., Moreno-Flores J., 2013, “The Resource Leveling Problem with multiple resource using adaptive genetic algorithm,” Automation in Construction, 29, 161–172. Wang L., Zheng D., 2001. “An effective hybrid optimization strategy for job-shop scheduling problems”. Computers & Operations Research 28, 585 – 596.
  • Woodworth, M. W., Willie, C. J., 1975. “A Heuristic Algorithm for Resource Leveling in MultiProject, Multi Resource Scheduling”, Decision Sciences, 6(3), 525-540. Xiong, Y., Kuang, Y. P., 2006. “Ant Colony Optimization Algorithm for Resource Leveling Problem of Construction Project”, The CRIOCM 2006 International Symposium on “Advancement of Construction Management and Real Estate”. Younis, M.A., Saad, B., 1996, “Optimal resource leveling of multi-resource projects”, Computers and Industrial Engineering 31, 1-4. Zamani M. R., 2001. “A high-performance exact method for the resource-constrained project scheduling problem”. Computers & Operations Research 28, 1387 – 1401. Zheng, D. X. M., NG, s. T., Kumaraswamy, M. M., 2003. “Applying a genetic algorithm-based multiobjective approach for time-cost optimization”, ASCE Construction Research Congress, pp. 1-8.

TÜBİTAK ULAKBİM Ulusal Akademik Ağ ve Bilgi Merkezi Cahit Arf Bilgi Merkezi © 2019 Tüm Hakları Saklıdır.