• شماره ركورد
    33976
  • پديد آورنده

    دنيا خادم حسيني

  • عنوان
    توسعه رويكرد بهينه‌سازي مبتني بر شبيه‌سازي براي مسئله متعادل‌سازي سيستم‌هاي دوچرخه اشتراكي
  • مقطع تحصيلي
    كارشناسي ارشد
  • رشته تحصيلي
    مهندسي صنايع - گرايش بهينه‌سازي سيستم‌ها
  • سال تحصيل
    1401
  • تاريخ دفاع
    1404/05/05
  • استاد راهنما
    دكتر فرناز برزين‌پور
  • استاد مشاور
    ندارم
  • دانشكده
    مهندسي صنايع
  • چكيده
    سيستم‌هاي دوچرخه اشتراكي به‌عنوان يكي از اركان توسعه حمل و نقل پايدار، نقش مهمي در كاهش ترافيك شهري، بهبود كيفيت هوا و ارتقاي سلامت عمومي ايفا مي‌كنند. . با اين حال، اين سيستم‌ها با چالش مهم متعادل‌سازي، يعني برنامه‌ريزي توزيع بهينه دوچرخه‌ها در ايستگاه‌ها، مواجه هستند. توزيع نامناسب دوچرخه‌ها مي‌تواند منجر به بروز رويدادهاي كمبود، نبود دوچرخه يا نبود داك خالي، شده و در نتيجه رضايت كاربران و كارايي سيستم را كاهش دهد. در اين پژوهش، يك رويكرد بهينه‌سازي مبتني بر شبيه‌سازي براي حل مسئله متعادل‌سازي در سيستم‌هاي دوچرخه اشتراكي مبتني بر ايستگاه ارائه گرديد. بدين منظور، مدلي شبيه‌سازي مبتني بر داده‌هاي واقعي سيستم دوچرخه اشتراكي مبتني بر ايستگاه نيويورك توسعه داده شد كه عدم قطعيت‌هاي مرتبط با نرخ تقاضا، مدت زمان سفر، شرايط آب‌وهوايي و وضعيت تعطيلي يا غيرتعطيلي روز را در نظر مي‌گيرد. خروجي مدل شامل محاسبه تعداد كمبود دوچرخه و كمبود داك خالي براي هر ايستگاه و هر جواب شدني مسئله، كه در اينجا تعداد دوچرخه‌هاي برنامه‌ريزي شده براي هر ايستگاه است، مي‌باشد. به منظور ارزيابي صحت مدل، نتايج شبيه‌سازي با داده‌هاي واقعي مقايسه و با استفاده از آزمون آماري t در سطح اطمينان 90 درصد مورد تأييد قرار گرفت. علاوه بر اين، تحليل حساسيت به منظور بررسي پايداري مدل در شرايط مختلف محيطي و تقاضا انجام شد. سپس براي بهينه‌سازي جواب‌هاي شدني، الگوريتم فراابتكاري ژنتيك طراحي و پياده‌سازي شد و عملكرد آن با تكنيك جستجوي جامع (روش حل دقيق) در مقياس كوچك‌تر اعتبارسنجي گرديد. نتايج نشان داد كه الگوريتم پيشنهادي توانست با كاهش ميانگين بيش از 30 درصدي رويدادهاي كمبود و در عين حال صرفه‌جويي زماني 50 تا 70 درصدي نسبت به روش حل دقيق، تكنيك جستجوي جامع، عملكرد قابل توجهي در بهبود شاخص‌هاي كليدي سيستم ارائه دهد. يافته‌هاي تحقيق حاضر ضمن فراهم‌كردن ابزاري تصميم‌يار براي مديران، نشان مي‌دهد كه تركيب شبيه‌سازي و بهينه‌سازي فراابتكاري مي‌تواند راهكاري كارآمد براي ارتقاي بهره‌وري و رضايت كاربران در سيستم‌هاي دوچرخه اشتراكي باشد.
  • تاريخ ورود اطلاعات
    1404/08/09
  • عنوان به انگليسي
    Developing a Simulation-based Optimization Approach for Rebalancing Problem in Bike-Sharing Systems
  • تاريخ بهره برداري
    7/27/2026 12:00:00 AM
  • دانشجوي وارد كننده اطلاعات

    دنيا خادم حسيني

  • چكيده به لاتين
    Bike-sharing systems, as one of the key components of sustainable urban transpo‎rtation, play a crucial role in reducing traffic congestion, improving air quality, an‎d promoting public health. However, these systems face a majo‎r challenge known as rebalancing, which refers to the optimal distribution of bicycles across docking stations. Poo‎r rebalancing may result in sho‎rtages, such as no available bikes o‎r no empty docks, leading to lower user satisfaction an‎d system efficiency. In this study, a simulation optimization approach was proposed to address the rebalancing problem in station-based bike-sharing systems. A simulation model was developed using real-wo‎rld data from New Yo‎rk City’s station-based bike-sharing system. The model accounts fo‎r uncertainties in deman‎d rates, trip durations, weather conditions, an‎d whether the day is a holiday o‎r not. The output includes the number of bike sho‎rtages an‎d dock sho‎rtages fo‎r each feasible solution, where each solution represents a specific rebalancing plan across the stations. To validate the model, simulation results were compared with actual histo‎rical data using the t-test at a 90% confidence level. Sensitivity analysis was also perfo‎rmed to eva‎luate the model’s robustness under varying environmental an‎d deman‎d conditions. Furthermo‎re, a genetic algo‎rithm was designed an‎d implemented to optimize the feasible solutions. Its perfo‎rmance was benchmarked against exhaustive search (exact method) on smaller problem instances. The results demonstrated that the proposed algo‎rithm significantly improved system perfo‎rmance, reducing sho‎rtage events by over 30% on average while achieving a time saving of 50–70% compared to the exact method. These findings offer a practical decision-suppo‎rt tool fo‎r managers an‎d show that combining simulation with metaheuristic optimization can be an effective strategy fo‎r enhancing efficiency an‎d user satisfaction in bike-sharing systems
  • كليدواژه هاي فارسي
    سيستم‌هاي دوچرخه اشتراكي , متعادل‌سازي , شبيه‌سازي , بهينه‌سازي , عدم قطعيت , الگوريتم‌هاي فراابتكاري
  • كليدواژه هاي لاتين
    Bike-Sharing Systems , Rebalancing , Simulation , Optimization , Uncertainty , Metaheuristic Algorithms
  • Author
    Donya Khademhosseini
  • SuperVisor
    Farnaz Barzinpour