محاكاة قائمة على الوكلاء لجدولة مشاريع متفرقة مقيّدة بعدة موارد ومتكررة غير نمطية

لماذا تخطيط المشاريع المتفرقة صعب للغاية

عندما تطوّر شركة هواتف عشرات الأبراج الخلوية الجديدة عبر بلدٍ ما، أو تقوم مؤسسة بترقية محطات فرعية متفرقة، يبدو العمل بسيطاً على الورق: تكرار مهام مشابهة في مواقع متعددة. في الواقع، يجب على المخططين الموازنة بين فرق تقضي وقتاً طويلاً في القيادة، وتأخيرات غير متوقعة، ومواعيد نهائية ضيقة. أدوات التخطيط التقليدية مثل الجداول ونماذج غانت تكافح لالتقاط هذه الأحجية المتحركة، مما يؤدي غالباً إلى سفر غير فعال، وفرق خاملة، ومشروعات تمتد لفترات أطول بكثير مما هو متوقع. تعرض هذه الورقة نهجاً تخطيطياً حاسوبياً جديداً يعامل الفرق والمواقع كـ "وكلاء" رقميين يتحركون على خريطة، موضحاً كيف يمكن للتوجيه والجدولة الأذكى أن يقصر هذه البرامج المعقدة بشكل كبير.

مهام صغيرة كثيرة، وصداع لوجستي كبير

تركز الدراسة على ما يسميه المؤلفون المشاريع المتفرقة المتكررة غير النمطية: تخيل أكثر من مئة برج اتصالات موزعة عبر مدن وصحارى وقرى، كلٌ منها بتصاميم وأزمنة تنفيذ متفاوتة قليلاً. التحدي ليس فقط في تحديد متى يبدأ العمل في كل موقع، بل أيضاً في اختيار أي مقاول يتولى أي موقع، وبأي ترتيب، وكيفية الحفاظ على استمرارية عمل الفرق بدلاً من بقائهم في الشاحنات أو انتظار الأوراق. تعمل طرق التخطيط الكلاسيكية مثل طريقة المسار الحرج أو خط التوازن جيداً للطرق المستقيمة أو طوابق الشقق المتطابقة، لكنها تتعثر عندما تكون المواقع متباعدة، وتختلف الظروف، وتكون الاضطرابات غير المتوقعة—كالتأخيرات في التصاريح أو مشاكل الوصول—شائعة.

تحويل الفرق والمواقع إلى ممثلين رقميين

لمعالجة ذلك، بنى المؤلفون نموذج محاكاة قائم على الوكلاء مرتبط ببيانات جغرافية حقيقية. كل موقع إنشائي هو وكيل برمجي له موقعه، ونوعه (مثل برج جديد على أرض مفتوحة مقابل إضافة معدات لبنية قائمة)، ومدة متوقعة. وكل مقاول هو وكيل آخر، يعرف بمواقع انطلاق فرقته، وأنواع المواقع التي يمتلك التأهيل للعمل عليها، وعدد الأعمال التي يمكن أن يديرها في وقت واحد. يَعيش هؤلاء الوكلاء داخل بيئة قائمة على الخريطة ويتبعون قواعد بسيطة: عندما تنهي فرقة موقعاً، تبحث عن أقرب موقع غير مكتمل مسموح لها بالعمل عليه وتنتقل إليه. يُضيف النموذج أيضاً تأخيرات عشوائية لتعكس الطقس أو التصاريح أو مشاكل التوريد، لذا ينتج عن كل تشغيل للمحاكاة تاريخ مشروع مختلف قليلاً لكنه واقعي.

إضافة بحث ذكي فوق المحاكاة

نظراً لوجوه العديدة لتعيين عشرات المواقع لعدة مقاولين، يضيف الباحثون طبقة تحسين مستوحاة من التطور البيولوجي. يولّد الحاسوب العديد من أنماط التعيين البديلة—طرق مختلفة لتقسيم مجموعة المواقع بين المقاولين—ولكل نمط يشغّل المحاكاة مراراً ليرى كم يستغرق البرنامج ككل. على مدار دورات عديدة، يحتفظ بالأنماط ذات الأداء الأفضل ويخلطها لإنتاج أنماط جديدة، ما يقود تدريجياً إلى تركيبات فرق-مواقع وأنماط توجيه تنهي العمل أسرع. وطوال العملية، يسجل النموذج تلقائياً مقاييس الأداء مثل زمن السفر لكل فرقة، وعدد مرات خمولها، ومدى استغلالها.

نشر اتصالات حقيقي كحقل تجارب

اختُبر الإطار على برنامج نشر اتصالات واسع في مصر شمل 138 موقع برج من ثلاثة أنواع رئيسية: أبراج جديدة كاملة على أرض خضراء، وأبراج على أسطح مبانٍ، وترقيات سريعة "مشاركة" على هياكل قائمة. استخدم المؤلفون إحداثيات المواقع الحقيقية، ومستودعات المقاولين، وتقويمات واقعية، وإحصاءات تأخير مستمدة من سجلات المشروع. ثم قارنوا جداولهم المحاكاة بخطة الشركة الأصلية القائمة على إكسل، التي افترضت نحو 100 يوم لإنهاء البرنامج. باستخدام نفس المقاولين والقيود الميدانية، يكمل النهج القائم على الوكلاء العمل باستمرار في نحو 49–56 يوماً عبر عشرين تشغيل محاكاة مستقل، مما يخفض المدة المتوسطة إلى نحو 54 يوماً—انخفاض بنسبة 46 بالمئة. يكشف النموذج أيضاً أي المقاولين يسافرون أكثر، وأين لا تزال تحدث تعيينات طويلة المسافة، ومدى انشغال الفرق تحت سيناريوهات سعة وتخصّص مختلفة.

ما الذي يعنيه هذا للمشاريع المستقبلية

بعبارة مبسطة، تُظهر الدراسة أن معاملة الفرق والمواقع كممثلين متفاعلين على خريطة—وسماح الحاسوب باستكشاف العديد من خيارات التوجيه والتعيين في ظل عدم اليقين—يمكن أن يحول برنامجاً متشعباً ومتفرّقاً إلى عملية أكثر كفاءة بكثير. بدلاً من الجداول المصنوعة يدوياً التي تتجاهل الجغرافيا والعشوائية، يمكن للمخططين استخدام هذا الإطار لاختبار سيناريوهات "ماذا لو"، وملاحظة كيف تنتشر آثار السفر والتأخيرات عبر الجدول، واختيار تخصيصات الفرق التي تنهي العمل بشكل موثوق أسرع. بينما يركّز النموذج الحالي على الزمن ولم يُحسّن بعد التكاليف أو استهلاك الوقود، فإن نجاحه في نشر اتصالات حقيقية يشير إلى أن المحاكاة القائمة على الوكلاء والواعية للخريطة المزاوجة بالتحسين يمكن أن تصبح أداة قرار عملية لأنواع عديدة من برامج البناء والبنية التحتية المتفرقة جغرافياً.

الاستشهاد: Sultan, R.A., Hamdy, K. & Essawy, Y.A.S. Agent-based simulation for multi-resource-constrained scheduling of scattered atypical repetitive projects. Sci Rep 16, 11759 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-42832-1

الكلمات المفتاحية: محاكاة قائمة على الوكلاء, جدولة الإنشاءات, مشاريع متفرقة جغرافياً, تخصيص الفرق, بنية تحتية للاتصالات