14557

14557

طراحي شبكه بهينه اتوبوسراني شهري براي سطوح مختلف تقاضا

دكتري

مهندسي برنامه ريزي حمل‌ و نقل

بهمن ماه 1393

بهمن ماه 1393

دكتر افشين شريعت مهيمني

عمران

چكيده شبكه اتوبوسراني كارا،پايه و اساس دستيابي به يك سيستم اتوبوسراني مطلوب براي مسافران است. وجود يك شبكه اتوبوسراني كه به نحو مطلوبي پوشش‌دهنده تقاضاي سفر باشد، به همراه الگوهاي مناسب زمانبندي، تخصيص ناوگان و تخصيص خدمه مي‌تواند يك شبكه اتوبوسراني كارا و اقتصادي را نتيجه دهد. مطالعات بسياري مسئله طراحي شبكه اتوبوسراني شهري را مورد بررسي قرار دادهاند كه عمدة آنها در يك فرض تا حدودي دور از واقعيت تقاضاي حمل‌ونقلهمگاني را به صورت ثابت درنظر گرفته‌اند در حاليكه تقاضاي حمل‌ونقل عمومي‌در بسياري از شهرها دستخوش تغييرات ناشي از ورود مسافران و يا تغيير شرايط آب و هوايي و امثال آن قرار مي‌گيرد. در اين رساله،مسئلة طراحي شبكه اتوبوسراني براي سطوح مختلف تقاضا مورد توجه قرار مي‌گيرد. بدين مفهوم كه ورودي مسئله به جاي يك ماتريس تقاضا، چند ماتريس تقاضا مربوط به دوره‌هاي زماني مختلف خواهد بود. براي حل اين مسئله از مفهوم استواري در طراحي شبكه اتوبوسراني استفاده شده و به نوعي، مسئله به صورت طراحي شبكه اتوبوسراني استوار مدلسازي و حل گرديده است. مانع اساسي در اين مدلسازي و حل آن، اين است كه با فرض ماتريس‌هاي تقاضاي چندگانه به عنوان ورودي مسئله، ابعاد مسئله بسيار بزرگ شده به طوري كه رويكردهاي حل موجود الزاماً به سمت جواب مناسب همگرا نمي‌شوند؛ لذا در اين رساله از روش‌هاي تركيبي (تركيب روش‌هاي ابتكاري و فراابتكاري) بهره‌گيري شده تا بتوان جواب مناسبي براي مسئله بدست آورد. در اين رساله،مسئلة طراحي شبكه اتوبوسراني براي سطوح مختلف تقاضا نخست تعريف و سپس روش‌هاي حل مختلفي براي آن پيشنهاد شد. اين روش‌ها كه بر روي شبكه آزمايشي مندل و مطالعه موردي شهر مشهد مورد بررسي قرار گرفت نشان از اين داشت كه تعريف مسئله طراحي شبكه اتوبوسراني به صورت استوار مي تواند نتايج مطلوبتري از ديدگاه تابع هدف (كه بيان‌كننده ميزان بهينه بودن شبكه اتوبوسراني در وقوع سناريوهاي مختلف تقاضاست) نسبت به روش‌هاي معمول داشته باشد. روش نهايي پيشنهادشده در اين رساله بر روي شبكه مندل به طور متوسط 10.48% بهبود در ميزان تابع هدف را نسبت به شبكه‌هاي معمول نشان داد و همچنين در مطالعه موردي شهر مشهد اين ميزان 6.04% بدست آمد. اين ميزان بهبود با عنايت به بهترين سناريوي ممكن كه از لحاظ اجرايي قابليت اجرا نداشت، به ترتيب 88.07% براي شبكه مندل و 63.79% براي شبكه شهر مشهد بدست آمد. واژه‌هاي كليدي:طراحي شبكه اتوبوسراني؛ استواري؛ سطوح مختلف تقاضا؛ تقاضاي متغير؛ شبكه استوار.