Tối Ưu Hóa Bố Trí Mặt Bằng Thi Công Sử Dụng Thuật Toán Lai Ghép Kiến Sư Tử (ALO)

Tối ưu hóa bố cục trang web bằng thuật toán hybrid ant lion optimizer alo giúp cải thiện hiệu suất và trải nghiệm người dùng hiệu quả.

Chuyên ngành

Construction Management

Người đăng

Ẩn danh

Thể loại

master’s thesis

2022

94
1
0

Phí lưu trữ

35 Point

Mục lục chi tiết

ACKNOWLEDGEMENT

ABSTRACT

TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ

AUTHOR’S COMMITMENT

1. INTRODUCTION

1.1. Problem Statement

1.2. Time-Cost-Quality in project management

1.3. Scope of Study

1.4. Research Methodology

1.5. Academic and Practical Significances

2. LITERATURE REVIEW

2.1. Construction Site Layout Optimization

2.2. Ant Lion Optimizer (ALO) Algorithm

2.3. Related Studies

3. DEVELOPMENT AND APPLICATION

3.1. Application of Ant Lion Optimizer (ALO)

3.2. Novel Hybrid Ant Lion Optimizer (NH-ALO)

3.2.1. Opposition-based learning (OBL)

3.2.2. Mutation and crossover

3.2.3. Objective Function and Parameter

4. CASE STUDY

4.1. Case study 1

4.2. Case study 2

4.3. Case study 3

4.4. Case study 4

5. CONCLUSION

LIST OF FIGURES

LIST OF TABLES

Tóm tắt

I. Tổng Quan Về Tối Ưu Bố Trí Mặt Bằng Thi Công Xây Dựng

Trong ngành xây dựng, việc tối ưu hóa bố trí mặt bằng thi công đóng vai trò then chốt để đảm bảo an toàn và hiệu quả. Một kế hoạch bố trí tốt có thể tác động đáng kể đến năng suất, ngân sách và tiến độ dự án. Các thuật toán trí tuệ nhân tạo, đặc biệt là các thuật toán metaheuristic, đã được nghiên cứu sâu rộng để giải quyết bài toán này. Tuy nhiên, việc áp dụng thuật toán ALO (Ant Lion Optimizer) vẫn còn hạn chế, mặc dù nó đã chứng minh được tính nhất quán trong các bài toán tối ưu hóa. Nghiên cứu này tập trung vào phát triển một thuật toán lai ghép kiến sư tử mới để tạo ra giải pháp tối ưu hơn với thời gian chạy được cải thiện. Theo một nghiên cứu, việc lập kế hoạch bố trí mặt bằng nên được thực hiện thành công trước khi bắt đầu công việc chính. Một bố trí được lên kế hoạch tốt sẽ góp phần tiết kiệm thời gian và giảm tắc nghẽn công trường. Hơn nữa, giảm thiểu khoảng cách di chuyển, nỗ lực xử lý vật liệu và chi phí vận hành.

1.1. Tầm Quan Trọng Của Bố Trí Mặt Bằng Thi Công Hiệu Quả

Bố trí mặt bằng thi công hiệu quả giúp giảm thiểu chi phí, tăng năng suất và đảm bảo an toàn lao động. Một mặt bằng được bố trí khoa học sẽ giảm thiểu khoảng cách di chuyển của công nhân và vật liệu, từ đó tiết kiệm thời gian và chi phí vận chuyển. Ngoài ra, nó còn giúp giảm thiểu nguy cơ tai nạn lao động và cải thiện điều kiện làm việc cho công nhân. Theo [25], một thiết kế bố trí mặt bằng có thể tiết kiệm từ 20% đến 50% chi phí vận hành bằng cách giảm thiểu rủi ro tiềm ẩn liên quan đến việc xử lý vật liệu, tắc nghẽn trên công trường và khoảng cách di chuyển.

1.2. Các Yếu Tố Ảnh Hưởng Đến Bố Trí Mặt Bằng Xây Dựng

Nhiều yếu tố ảnh hưởng đến việc bố trí mặt bằng xây dựng, bao gồm kích thước và hình dạng của công trường, vị trí của các công trình lân cận, loại công trình đang xây dựng, và các quy định về an toàn lao động. Việc xem xét kỹ lưỡng các yếu tố này là rất quan trọng để tạo ra một bố trí mặt bằng tối ưu. Theo [8], [11], [12], để tối ưu hóa việc sử dụng không gian làm việc và giảm thiểu xung đột xây dựng, các ràng buộc của mỗi dự án xây dựng phải được xem xét.

II. Thách Thức Trong Tối Ưu Hóa Bố Trí Mặt Bằng Thi Công

Việc tối ưu hóa bố trí mặt bằng thi công đối mặt với nhiều thách thức, bao gồm sự phức tạp của các dự án xây dựng, sự thay đổi liên tục của điều kiện thi công, và sự hạn chế về không gian. Các phương pháp truyền thống thường dựa vào kinh nghiệm và trực giác, dẫn đến kết quả không tối ưu. Do đó, cần có các phương pháp tiếp cận mới, sử dụng các giải thuật tối ưu hóa để giải quyết bài toán này một cách hiệu quả. Theo [3], kế hoạch bố trí mặt bằng công trường thường được tạo ra mà không xem xét đến kế hoạch dự án và đôi khi không có kế hoạch bố trí mặt bằng cụ thể trong thực tế. Điều này dẫn đến thời gian dự án kéo dài, chất lượng kém và chi phí tốn kém trong xây dựng.

2.1. Hạn Chế Của Các Phương Pháp Bố Trí Mặt Bằng Truyền Thống

Các phương pháp bố trí mặt bằng truyền thống thường dựa vào kinh nghiệm và trực giác của người quản lý dự án. Điều này có thể dẫn đến các quyết định chủ quan và không tối ưu, đặc biệt trong các dự án phức tạp. Ngoài ra, các phương pháp này thường không linh hoạt và khó thích ứng với sự thay đổi của điều kiện thi công.

2.2. Sự Cần Thiết Của Các Giải Thuật Tối Ưu Hóa Hiện Đại

Các giải thuật tối ưu hóa hiện đại, như thuật toán ALO, cung cấp một phương pháp tiếp cận khách quan và hiệu quả để giải quyết bài toán bố trí mặt bằng thi công. Các thuật toán này có thể tự động tìm kiếm các giải pháp tối ưu dựa trên các tiêu chí đã được xác định, giúp giảm thiểu chi phí, tăng năng suất và đảm bảo an toàn lao động. Một mô hình cải tiến của thuật toán tối ưu hóa cũng nhanh hơn so với việc xác định thông tin thủ công [14].

2.3. Bài Toán Bố Trí Mặt Bằng Một Vấn Đề Tối Ưu Hóa Phức Tạp

Bài toán bố trí mặt bằng là một bài toán tối ưu hóa phức tạp, với nhiều biến số và ràng buộc. Việc tìm kiếm giải pháp tối ưu đòi hỏi phải xem xét nhiều yếu tố, bao gồm vị trí của các công trình tạm, khoảng cách di chuyển giữa các công trình, và các quy định về an toàn lao động. Do đó, cần có các thuật toán tối ưu hóa mạnh mẽ và hiệu quả để giải quyết bài toán này.

III. Phương Pháp Tối Ưu Thuật Toán Lai Ghép Kiến Sư Tử ALO

Nghiên cứu này đề xuất sử dụng thuật toán lai ghép kiến sư tử (ALO) để tối ưu hóa bố trí mặt bằng thi công. Thuật toán ALO là một thuật toán metaheuristic mới, mô phỏng hành vi săn mồi của kiến sư tử. Thuật toán này có ưu điểm là đơn giản, dễ cài đặt và có khả năng tìm kiếm giải pháp tối ưu toàn cục hiệu quả. Việc lai ghép thuật toán ALO với các kỹ thuật tối ưu hóa khác có thể cải thiện hiệu suất của thuật toán và giúp tìm kiếm các giải pháp tốt hơn. Theo [16], ALO có sự đơn giản và đảm bảo sự hội tụ để tạo ra các giải pháp chất lượng cao.

3.1. Giới Thiệu Về Thuật Toán Kiến Sư Tử ALO

Thuật toán ALO là một thuật toán metaheuristic dựa trên quần thể, mô phỏng hành vi săn mồi của kiến sư tử trong tự nhiên. Thuật toán này sử dụng một quần thể các kiến sư tử để tìm kiếm giải pháp tối ưu trong không gian tìm kiếm. Mỗi kiến sư tử đại diện cho một giải pháp tiềm năng, và thuật toán sẽ cập nhật vị trí của các kiến sư tử dựa trên hành vi săn mồi của chúng.

3.2. Ưu Điểm Của Thuật Toán ALO Trong Tối Ưu Hóa

Thuật toán ALO có nhiều ưu điểm so với các thuật toán tối ưu hóa khác, bao gồm tính đơn giản, dễ cài đặt, và khả năng tìm kiếm giải pháp tối ưu toàn cục hiệu quả. Ngoài ra, thuật toán ALO còn có khả năng thích ứng tốt với các bài toán tối ưu hóa khác nhau. Nó cũng có tính đơn giản và đảm bảo sự hội tụ để tạo ra các giải pháp chất lượng cao [16].

3.3. Lai Ghép ALO Nâng Cao Hiệu Quả Tối Ưu Hóa Mặt Bằng

Việc lai ghép thuật toán ALO với các kỹ thuật tối ưu hóa khác, như học dựa trên đối lập (Opposition-based learning - OBL), đột biến (Mutation) và lai ghép (Crossover), có thể cải thiện hiệu suất của thuật toán và giúp tìm kiếm các giải pháp tốt hơn. Các kỹ thuật này giúp tăng cường khả năng khám phá và khai thác không gian tìm kiếm của thuật toán ALO.

IV. Phát Triển Thuật Toán ALO Lai Ghép Mới NH ALO Cho Xây Dựng

Nghiên cứu này phát triển một thuật toán ALO lai ghép mới (NH-ALO) bằng cách kết hợp thuật toán ALO gốc với các kỹ thuật học dựa trên đối lập (OBL), đột biến (Mutation) và lai ghép (Crossover). Kỹ thuật OBL giúp tăng cường khả năng khám phá không gian tìm kiếm, trong khi kỹ thuật đột biến và lai ghép giúp tăng cường khả năng khai thác không gian tìm kiếm. Thuật toán NH-ALO được thiết kế để giải quyết bài toán tối ưu hóa bố trí mặt bằng thi công một cách hiệu quả. Việc tăng mức độ hội tụ bằng cách thêm và thay thế các phương pháp cho thuật toán ALO ban đầu.

4.1. Học Dựa Trên Đối Lập OBL Trong Thuật Toán NH ALO

Kỹ thuật học dựa trên đối lập (OBL) được sử dụng để tạo ra các giải pháp đối lập với các giải pháp hiện tại. Điều này giúp tăng cường khả năng khám phá không gian tìm kiếm và tránh bị mắc kẹt trong các cực trị cục bộ. Minh họa lý thuyết về OBL trong tối ưu hóa một chiều [49].

4.2. Đột Biến Mutation Và Lai Ghép Crossover Trong NH ALO

Kỹ thuật đột biến (Mutation) được sử dụng để tạo ra các biến thể nhỏ của các giải pháp hiện tại, giúp tăng cường khả năng khai thác không gian tìm kiếm. Kỹ thuật lai ghép (Crossover) được sử dụng để kết hợp các đặc điểm tốt của các giải pháp khác nhau để tạo ra các giải pháp tốt hơn. Minh họa lý thuyết về đột biến [50]. Minh họa khái niệm về crossover [51].

4.3. Hàm Mục Tiêu Và Các Tham Số Của Thuật Toán NH ALO

Hàm mục tiêu của thuật toán NH-ALO là giảm thiểu tổng khoảng cách di chuyển giữa các công trình tạm trên công trường. Các tham số của thuật toán, như kích thước quần thể, số lượng vòng lặp, và tỷ lệ đột biến, được điều chỉnh để đạt được hiệu suất tối ưu.

V. Ứng Dụng Thực Tế Đánh Giá Hiệu Quả Thuật Toán NH ALO

Để đánh giá hiệu quả của thuật toán NH-ALO, nghiên cứu này đã áp dụng thuật toán vào bốn bài toán thực tế về bố trí mặt bằng thi công. Kết quả cho thấy thuật toán NH-ALO có hiệu suất tốt hơn so với các thuật toán tối ưu hóa khác, như PSO, ABC và SOS, trong việc giảm thiểu tổng khoảng cách di chuyển. Điều này chứng tỏ tính hiệu quả và khả năng ứng dụng của thuật toán NH-ALO trong thực tế. Việc tạo ra các giải pháp tối ưu góp phần giảm chi phí xử lý vật liệu khoảng 10-30% do dòng vật liệu tốt hơn của công trường [15], nói cách khác, chứng minh hiệu suất của mô hình tối ưu hóa.

5.1. So Sánh NH ALO Với Các Thuật Toán Tối Ưu Hóa Khác

Nghiên cứu đã so sánh hiệu suất của thuật toán NH-ALO với các thuật toán tối ưu hóa khác, như PSO, ABC và SOS, trong việc giải quyết các bài toán bố trí mặt bằng thi công. Kết quả cho thấy thuật toán NH-ALO có hiệu suất tốt hơn trong việc giảm thiểu tổng khoảng cách di chuyển.

5.2. Kết Quả Ứng Dụng NH ALO Trong Các Bài Toán Thực Tế

Việc áp dụng thuật toán NH-ALO vào các bài toán thực tế đã cho thấy tính hiệu quả và khả năng ứng dụng của thuật toán trong việc giải quyết các vấn đề bố trí mặt bằng thi công phức tạp. Các kết quả này cung cấp bằng chứng thực nghiệm về khả năng của thuật toán NH-ALO trong việc cải thiện hiệu quả và giảm chi phí của các dự án xây dựng.

5.3. Ví Dụ Ứng Dụng Cụ Thể Của NH ALO Trong Xây Dựng

Ví dụ, thuật toán NH-ALO có thể được sử dụng để tối ưu hóa vị trí của các công trình tạm, như nhà kho, văn phòng, và khu vực tập kết vật liệu, trên công trường. Bằng cách giảm thiểu tổng khoảng cách di chuyển giữa các công trình này, thuật toán có thể giúp giảm thiểu chi phí vận chuyển và tăng năng suất lao động.

VI. Kết Luận Và Hướng Phát Triển Thuật Toán ALO Trong Tương Lai

Nghiên cứu này đã phát triển thành công một thuật toán ALO lai ghép mới (NH-ALO) và chứng minh tính hiệu quả của thuật toán trong việc tối ưu hóa bố trí mặt bằng thi công. Thuật toán NH-ALO có tiềm năng trở thành một công cụ hữu ích cho các nhà quản lý dự án xây dựng trong việc cải thiện hiệu quả và giảm chi phí của các dự án. Các nghiên cứu trong tương lai có thể tập trung vào việc cải thiện hơn nữa hiệu suất của thuật toán NH-ALO và mở rộng phạm vi ứng dụng của thuật toán. Do nghiên cứu hạn chế sử dụng Thuật toán tối ưu hóa kiến sư tử (ALO) cho bài toán bố trí mặt bằng, ý nghĩa học thuật của nghiên cứu này như sau: Mở rộng ứng dụng thuật toán tối ưu hóa kiến sư tử (ALO) để tối ưu hóa bố trí mặt bằng thông qua các tính toán lặp đi lặp lại liên quan đến các tiêu chí cụ thể thay vì đưa ra các giả thuyết quá mức về bài toán tối ưu hóa.

6.1. Tóm Tắt Kết Quả Nghiên Cứu Về Thuật Toán NH ALO

Nghiên cứu đã chứng minh rằng thuật toán NH-ALO có hiệu suất tốt hơn so với các thuật toán tối ưu hóa khác trong việc giải quyết các bài toán bố trí mặt bằng thi công. Điều này cho thấy tiềm năng của thuật toán NH-ALO trong việc cải thiện hiệu quả và giảm chi phí của các dự án xây dựng.

6.2. Hướng Nghiên Cứu Tiếp Theo Về Tối Ưu Hóa Mặt Bằng Thi Công

Các nghiên cứu trong tương lai có thể tập trung vào việc cải thiện hơn nữa hiệu suất của thuật toán NH-ALO bằng cách sử dụng các kỹ thuật tối ưu hóa tiên tiến hơn. Ngoài ra, các nghiên cứu cũng có thể mở rộng phạm vi ứng dụng của thuật toán bằng cách xem xét các yếu tố khác, như an toàn lao động và tác động môi trường.

6.3. Tiềm Năng Ứng Dụng Rộng Rãi Của Thuật Toán ALO Trong Xây Dựng

Thuật toán ALO có tiềm năng ứng dụng rộng rãi trong ngành xây dựng, không chỉ trong việc tối ưu hóa bố trí mặt bằng thi công mà còn trong các lĩnh vực khác, như lập kế hoạch dự án, quản lý rủi ro, và thiết kế kết cấu. Việc khám phá và khai thác các tiềm năng này có thể giúp cải thiện đáng kể hiệu quả và bền vững của ngành xây dựng.

06/06/2025
Site layout optimization using novel hybrid ant lion optimizer alo algorithm

Trích đoạn nội dung tài liệu

VIETNAM NATIONAL UNIVERSITY HO CHI MINH CITY HO CHI MINH CITY UNIVERSITY OF TECHNOLOGY FEBRINA VIENNA SOULISA SITE LAYOUT OPTIMIZATION USING NOVEL HYBRID ANT LION OPTIMIZER (ALO) ALGORITHM TỐI ƯU HÓA BỐ TRÍ MẶT BẰNG THI CÔNG SỬ DỤNG THUẬT TOÁN LAI GHÉP KIẾN SƯ TỬ - (ALO) MỚI Major: CONSTRUCTION MANAGEMENT Major code: 8580302 MASTER’S THESIS HO CHI MINH CITY, DECEMBER 2022 2 THIS RESEARCH IS COMPLETED AT: UNIVERSITY OF TECHNOLOGY – VNU – HCM CITY Instructor: PhD/Associate Prof. Pham Vu Hong Son Examiner 1: Assoc. Luong Duc Long Examiner 2: Dr. Nguyen Van Tiep Master’s thesis is defended at HCM city University of Technology, VNU- HCM City on December 7th, 2022 The board of the Master’s Thesis Defense Council includes: 1.

Do Tien Sy 2. Tran Duc Hoc 3. Counter-argument member 1: Assoc. Luong Duc Long 4.

Counter-argument member 2: Dr. Nguyen Van Tiep 5. Council member: Dr. Nguyen Thanh Viet Verification of the Chairman of the Master’s Thesis Defense Council and the Dean of faculty of Civil Engineering after the thesis being corrected (If any).

CHAIRMAN OF THE COUNCIL DEAN OF FACULTY OF CIVIL ENGINEERING …………………. 2 i VIETNAM NATIONAL UNIVERSITY SOCIALIST REPUBLIC OF VIETNAM HO CHI MINH CITY Independence – Freedom - Happiness HO CHI MINH CITY UNIVERSITY OF TECHNOLOGY THE TASK SHEET OF MASTER’S THESIS Full name: FEBRINA VIENNA SOULISA Student code: 2070288 Date of birth: 03/02/1994 Place of birth: Bandung, Indonesia Major: Construction Management Major code: 8580302 I. THESIS TOPIC: Site layout optimization using novel hybrid ant lion optimizer (ALO) algorithm Tối ưu hóa bố trí mặt bằng thi công sử dụng thuật toán lai ghép kiến sư tử - (ALO) mới II. TASKS AND CONTENTS: Site layout optimization using artificial intelligence in Construction Management III.

TASKS STARTING DATE: March, 2022 IV. TASKS ENDING DATE: December, 2022 V. INSTRUCTOR: PhD/Associate Prof. Pham Vu Hong Son HCM City, December, 2022 INSTRUCTOR PhD/Assoc.

Pham Vu Hong Son HEAD OF DEPARTMENT …………………. DEAN OF FACULTY OF CIVIL ENGINEERING …………………. i ii ACKNOWLEDGEMENT I want to express my gratitude to all the lecturers (both Vietnamese and Japanese), admins (both academic and OISP), and classmates, especially my fellow CEP students (John, Zei, and Poe) of the International Master Program at the Ho Chi Minh City University of Technology for the continuous support and help given during the program. The completion of this research is possible thanks to my respectful and kind thesis instructor and advisor, Ph.

Pham Vu Hong Son, for his guidance and assistance. The constructive feedback, advice, suggestions, and shared knowledge helped me a lot during the process of making this thesis research. I would like to send my special thanks to the Japan International Cooperation Agency Project for ASEAN University Network / Southeast Asia Engineering Education Development Network (JICA project for AUN-SEED-Net) for the scholarship of Collaborative Education Program (CEP) that allows me to pursue my master's degree and have the opportunity to broaden both my knowledge and connection with people within the construction industry. Finally, I would like to express my deepest gratitude to my family members (Reviyani Malinda Soulisa, Acung, Genu) and friends, especially Addinda, Precelia, Alver, and Aurora, for their continuous support.

I am also forever thankful for my favorite characters Suna Rintarou, Miya Atsumu, Miya Osamu, and Kokonoi Hajime, for being my source of motivation. ii iii ABSTRACT The layout of a construction site must be properly planned to guarantee safe and effective operations. Planning the construction site's layout has a significant impact on a project's productivity, budget, and timeline. An effective process for optimization models has been developed using a number of different algorithms.

Artificial intelligence-based solutions, such as metaheuristic algorithms, have been studied in depth for the site planning problem in the construction industry. However, the Ant Lion Optimization (ALO) algorithm has limited research in solving site layout optimization problems although proven consistent for problem that require an optimization approach. Moreover, a novel hybrid ALO algorithm is necessary to produce a more optimal solution with better runtime. Thus, this study developed a novel hybrid Ant Lion Optimizer (ALO) algorithm and applied it to a case study representing the site layout problem to determine the optimal site layout and travel distance.

Overall, the proposed algorithm outperformed other algorithms in terms of consistency and efficiency and can be used to solve site layout problem. Keywords: Construction, Site Layout, Optimization, Novel Hybrid Ant Lion Optimizer (ALO), Algorithm iii iv TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ Bố trí mặt bằng thi công của một công trường phải được lên kế hoạch chính xác để đảm bảo các hoạt động diễn ra an toàn và hiệu quả. Việc lên kế hoạch sắp xếp mặt bằng thi công của một công trường ảnh hưởng quan trọng đến hiệu suất, ngân sách và thời gian thực hiện dự án. Các thuật toán trí tuệ nhân tạo đã được sử dụng để tạo lập mô hình tối ưu hóa mặt bằng thi công.

Các giải pháp dựa trên trí tuệ nhân tạo, chẳng hạn như thuật toán metaheuristic, đã được nghiên cứu chuyên sâu cho việc bố trí bề mặt công trường trong ngành xây dựng. Tuy nhiên, các nghiên cứu về thuật toán tối ưu kiến sư tử (ALO) rất hạn chế trong việc giải quyết các vấn đề tối ưu hóa bố cục mặc dù đã được chứng minh là nhất quán đối với vấn đề tối ưu hóa toàn cục. Hơn nữa, một thuật toán ALO lai ghép mới là cần thiết để tạo ra một giải pháp tối ưu hơn với thời gian chạy tốt hơn. Do đó, nghiên cứu này đã phát triển một thuật toán lai ghép kiến sử tử mới (ALO) áp dụng vào một nghiên cứu điển hình đại diện cho vấn đề bố cục lại bề mặt công trường xây dựng để tối ưu hoá khoảng cách di chuyển.

Nhìn chung, thuật toán được đề xuất vượt trội so với các thuật toán khác về tính nhất quán, hiệu quả và có thể được sử dụng để giải quyết vấn đề tối ưu bố trí mặt bằng thi công trên công trường. Từ khóa: Xây dựng, Bố trí mặt bằng thi công, Tối ưu hóa, Thuật toán lai ghép kiến sư tử mới (ALO) iv v AUTHOR’S COMMITMENT The undersigned below: Name : Febrina Vienna Soulisa Student ID : 2070288 Place and date of born : Bandung, Indonesia, February 3, 1994 Address : Ho Chi Minh City With this declaring that the master thesis entitled “Site Layout Optimization Using Novel Hybrid Ant Lion Optimizer (ALO) Algorithm” is done by the author under supervision of the instructor. All works, ideas, and material that was gain from other references have been cited in the corrected way. Ho Chi Minh City, December 14, 2022 Febrina Vienna Soulisa v vi TABLE OF CONTENTS THE TASK SHEET OF MASTER’S THESIS .iii TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ.

iv AUTHOR’S COMMITMENT. v TABLE OF CONTENTS. vi LIST OF FIGURES. Scope of Study.

Academic and Practical Significances. Construction Site Layout Optimization. Ant Lion Optimizer (ALO) Algorithm. DEVELOPMENT AND APPLICATION.

Application of Ant Lion Optimizer (ALO). Novel Hybrid Ant Lion Optimizer (NH-ALO). Opposition-based learning (OBL). Mutation and crossover.

Objective Function and Parameter. 66 vii viii Random_walk_around_antlion. MATLAB Command Window Result. 70 Case study 1 command window result.

70 Case study 1 command window result (2). 71 Case study 2 command window result. 76 Case study 3 command window result. 77 Case study 4 command window result.

MATLAB Excel result. 79 Case study 1, 2, 3, & 4 excel result. 79 Case study 1 (2) excel result. 80 viii ix LIST OF FIGURES Figure 1-1.

Time-Cost-Quality in project management. Scope of study. Predatory behavior of antlions [34]. Ant's random walk inside the trap [30].

Scopus report on ALO application [36]. Ant lion predation [28]. 15 Figure 3-2 Illustration of three ants' random walk [30]. Flowchart of novel hybrid ant lion optimizer (NH-ALO) algorithm.

Theoretical illustration of OBL in one-dimension optimization [49]. Theoretical illustration of mutation [50]. Conceptual illustration of crossover [51]. Pre-arranged site layout of case 1.

Convergence curve NH-ALO for case 1. NH-ALO site layout arrangement of case 1. Convergence curve NH-ALO for case 1 (200 iterations). The convergence curve comparison.

Pre-arranged site layout of case 2. Convergence curve NH-ALO for case 2. NH-ALO site layout arrangement of case 2. Pre-arranged site layout of case 3.

Convergence curve NH-ALO for case 3. NH-ALO site layout arrangement of case 3. Pre-arranged site layout of case 4. Convergence curve NH-ALO for case 4.

NH-ALO site layout arrangement of case 4. 43 x xi LIST OF TABLES Table 2-1. List of related studies. Pre-arranged site layout information of case 1.

Distance between locations of case 1 (meters). Trip frequencies of case 1. Total traveling distance comparison of case 1. Site layout arrangement for case 1.

Total traveling distance case 1 (200 iterations). Pre-arranged site layout information of case 2. Distance between locations of case 2 (meters). Trip frequencies of case 2.

Total traveling distance comparison of case 2. Site layout arrangement for case 2. Pre-arranged site layout information of case 3. Distance between locations of case 3 (meters).

Trip frequencies of case 3. Total traveling distance comparison of case 3. Site layout arrangement for case 3. Pre-arranged site layout information of case 4.

Distance between locations of case 4 (meters). Trip frequencies of case 4. Total traveling distance comparison of case 4. Site layout arrangement for case 4.

INTRODUCTION ------ This chapter presents the research problem which describes the importance of well-planned site layout and brief explanation about optimization of site layout (Section 1.1), research objectives (Section 1.2), scope of study (Section 1.3), research methodology (Section 1. The academic and practical significances (Section 1.5) also presented in the last part of this chapter. Problem Statement It is known that construction and project planners often aim to accomplish maximum quality by considering minimal cost and time. The most common challenge is maximizing resource utilization to strike a balance between various and frequently conflicted aspects of project management.

Thus, quality, cost, and time are intricately related as these three objectives are broadly discussed for their practical relevance in project accomplishment [1]. The layout of the construction site also has a significant impact on the project’s cost, productivity, safety, and other aspects [2]. However, the site layout plan is frequently created without consideration for the project plan itself and, occasionally, no specific site layout plan in practice [3]. As a result, it leads to long project duration, poor quality, and expensive costs on the construction.

Time-Cost-Quality in project management A construction site has a space that is considered a limited resource in construction projects compared to other resources such as material and equipment. Layout planning of construction sites often interacts with construction management (i., planning, scheduling, and cost estimating) [2], [4]. A study mentioned that site layout planning should be carried out successfully prior to starting the main work. A well-planned layout will contribute to saving time and site congestion.

Moreover, minimize travel distance, material handling effort, and operational cost [5], [6]. This process of organizing facilities, known as the production factors, is also considered part of operational strategies to produce a more efficient system [7]. Besides, workers and site personnel spend most of their time on construction sites. Therefore, if they can move around the site easily and quickly, it will improve productivity [8].

Layout planning for each construction site is unique as it depends on variables such as workspace and interaction between each location [9], [10].

Nội dung được bảo vệ bản quyền — Tải xuống đầy đủ

Tài liệu "Tối Ưu Hóa Bố Trí Mặt Bằng Thi Công Bằng Thuật Toán Lai Ghép Kiến Sư Tử (ALO)" trình bày một phương pháp tiên tiến trong việc tối ưu hóa bố trí mặt bằng thi công, giúp nâng cao hiệu quả và giảm thiểu chi phí trong các dự án xây dựng. Phương pháp này không chỉ mang lại lợi ích về mặt kinh tế mà còn cải thiện quy trình thi công, từ đó tăng cường năng suất lao động và chất lượng công trình.

Để mở rộng kiến thức về các phương pháp quản lý và tối ưu hóa trong xây dựng, bạn có thể tham khảo thêm tài liệu Luận văn thạc sĩ quản lý xây dựng sử dụng phương pháp kết hợp ahp vikor và topsis trong công tác chọn thầu xây dựng, nơi cung cấp cái nhìn sâu sắc về các phương pháp lựa chọn thầu hiệu quả. Bên cạnh đó, tài liệu Luận văn thạc sĩ giải pháp nâng cao công tác quản lý chi phí thi công các gói thầu xây lắp tại công ty cổ phần xây dựng và thương mại hà mỹ hưng sẽ giúp bạn hiểu rõ hơn về quản lý chi phí trong thi công. Cuối cùng, tài liệu Hoàn thiện công tác quản lý chất lượng công trình xây dựng trong giai đoạn thi công của ban quản lý dự án công ty cổ phần đầu tư xây dựng thái thịnh sẽ cung cấp thông tin bổ ích về quản lý chất lượng trong quá trình thi công.

Những tài liệu này không chỉ giúp bạn nắm bắt các khía cạnh khác nhau của quản lý xây dựng mà còn mở ra cơ hội để bạn áp dụng những kiến thức mới vào thực tiễn.