19748

۱۹۷۴۸

مدل سازي زمان بندي حركت قطارها در شبكه

كارشناسي ارشد

حمل و نقل ريلي

۱۳۹۴

۱۳۹۷/۰۲/۰۳

دكتر مسعود يقيني

راه آهن

مسئله زمان‌بندي حركت قطارها از مهم‌ترين و پيچيده ترين مسائل موجود در برنامه‌ريزي حمل و نقل ريلي مي باشد. پژوهش هايي كه در اين زمينه صورت گرفته است بيشتر به زمان بندي حركت قطارها در يك مسير مشخص يك خطه يا دو خطه پرداخته اند و مدل هاي كمتري ارائه گرديده است كه به زمان بندي حركت قطار ها در شبكه ريلي بپردازد. اين مسئله منجر به اين مي شود كه چون قطارها در عمل در يك شبكه ريلي حركت مي كنند حركت قطار ها هنگام تعويض خط و ورود به يك مسير ديگر دچار اختلال گردد و چون اينگونه موارد در برنامه زمان بندي پيش بيني نشده است برنامه از حالت بهينگي خارج و در واقع كارايي خود را از دست مي دهد . در واقع بايد تمامي خطوط شبكه كه سير قطار در آنها جريان دارد در يك مدل جامع ديده شوند به طوري كه ورود و خروج قطار از مسير A به مسير B خللي در برنامه حركتي قطارهاي مسير B ايجاد نكند. لذا بايد مدل جامعي ارائه گردد كه حركت قطارها در تمامي خطوط شبكه ريلي را برنامه ريزي نمايد و متضمن حركت بهينه قطارها بر روي شبكه ريلي باشد. همچنين مسئله تخصيص لكوموتيو نيز از مهمترين مسائل موجود در برنامه‌ريزي حمل و نقل ريلي مي باشد. با توجه به پيچيدگي و ابعاد بزرگ اين دو مسئله معمولاً اين مسائل به صورت جداگانه مدل‌سازي و حل مي‌شوند كه اين موضوع باعث مي‌شود جواب‌هاي بدست آمده از جواب بهينه واقعي در صورت حل اين مسائل به صورت جدا فاصله زيادي پيدا كند. در اين پژوهش يك مدل رياضي تركيبي زمان‌بندي حركت قطارها در شبكه ريلي و تخصيص لكوموتيو با رويكرد بهينه‌سازي چندهدفه پيشنهاد شده است. اهداف مورد بررسي كمينه‌كردن زمان كل حركت قطار ها در شبكه ريلي به همراه كمينه‌كردن تعداد لكوموتيوهاي مورد استفاده در برنامه است. مدل پيشنهادي با استفاده از نرم افزار مدل سازي گمز كد شده است و با استفاده از الگوريتم CPLEX كه الگوريتم بسيار قوي براي حل مسائل دقيق مي باشد حل شده است. با استفاده از تكنيك مرز پارتو و توليد جواب هاي مختلف براي دو تابع هدف، حواب بهينه مسئله بدست آمده است. در نهايت ساختار كوچك شده اي از شبكه راه‌آهن ج.ا.ا به عنوان مطالعه موردي در نظر گرفته شده است. كليد واژه‌ها: زمان‌بندي حركت قطارها در شبكه، تخصيص لكوموتيو، مدل تركيبي، بهينه‌سازي چند‌هدفه، روش مرز پارتو، شبكه راه آهن ج.ا.ا.

1397/08/27

Modeling Train Timetabling Problem In Network

11/18/2018 12:00:00 AM

Train timetabling problem ia one of the most important and complex issues in railway planning. Research in this area has been scheduling trains on a specific route, and no comprehensive model has been presented to ensure the optimal movement of trains on the rail network.this will result in the movement of trains disrupted when changing the line and entering a new path. Therefore a comprehensive model should be introduced for a rail network. Also the issue of locomotive allocation is also one of the most important issues in railway planning. Due to the complexity and large dimensions of these two problems , these issues are usually modeled and solved individually, which leads to not so good solutions. In this research a mathematical model of train scheduling and allocation of locomotives with a multi-objective optimization approach is proposed. The objective of the study is to minimize the total traveling time of the trains in the network with minimizing the number of locomotives used in the network.