زمان‌بندي راه‌آهن و مديريت جداول زماني از مراحل عمومي فرآيند برنامه‌ريزي سلسله‏مراتبي و كلاسيك راه‌آهن مي‌باشند كه تأثيري عمده بر ادراك كاربران درباره‌ي كيفيت سرويس‌هاي ريلي دارند. همين مسأله، يعني ارتباط با سودآوري سرويس‌هاي ريلي، موجب شده است كه اين موضوع به طور گسترده‌اي مورد مطالعه قرار گيرد. زمان‏بندي مجدد و نوع خاصي از آن كه فشرده‏سازي جداول زماني ناميده مي‏شود، از مهم‏ترين روش‏هاي مديريت جداول زماني و بهبود خصوصيات عملياتي كريدورهاي ريلي مي‏باشند. در مطالعه‏ي حاضر نيز، از يك مدل برنامه‏ريزي عدد صحيح مختلط با نام بهينه‏سازي تركيبي زمان‏بندي‏هاي قطار براي بهبود بهره‏برداري از ظرفيت استفاده شده است. مدل مذكور با زمان‏بندي مجدد و فشرده‏سازي جداول زماني، زمان‏بندي بدون تداخل و بهينه‏اي را با رويكرد افزايش ظرفيت، فراهم مي‏آورد. مدل ارائه شده، با استفاده از ورودي‏هايي كه از جداول زماني اوليه‏ي قطارها به دست مي‏آيند يا توسط كاربر تعيين مي‏شوند، اجرا مي‏شود و با خروجي‏هاي خود كه شامل زمان‏هاي اعزام و زمان‏هاي توقف بهينه‏ي قطارها مي‏باشد، امكان تشكيل جداول زماني بهينه را ميسر مي‎‏سازد. اين مدل در يكي از كريدورهاي تك‏خطه‏ي راه‏آهن ج.ا.ا. يعني كريدور گرمسار – گرگان به كار برده شده است. محاسبات با روش حل دقيق و با بهره‏گيري از نرم‏افزار مدل‏سازي مسائل برنامه‏ريزي رياضي انجام شده است. با بكارگيري مدل مذكور، علاوه بر رفع تداخل‏هاي احتمالي در گراف‏هاي اوليه، گراف‏هاي فشرده‏اي به دست آمده‏اند كه امكان بهره‏برداري بيش‏تر از ظرفيت موجود و يا بهبود سطح سرويس را فراهم مي‏آورند. از مدل ارائه شده در اين مطالعه، مي‏توان به صورت مستقل يا به همراه ابزارهاي مديريت جداول زماني يا نرم‌افزارهاي شبيه‌سازي براي كمك به برنامه‏ريزان جداول زماني و ظرفيت راه‏آهن بهره برد. واژه‌هاي كليدي: برنامه‏ريزي عمليات حمل و نقل ريلي، زمان‏بندي قطارها، ظرفيت راه‏آهن، برنامه‏ريزي عدد صحيح مختلط.

1396/04/19

1/1/1900 12:00:00 AM

Railway scheduling and timetable management are common stages in the classical hierarchical railway planning process and they have major influence on user’s perception about quality of railway services. This aspect, in conjunction with their contribution to railway services profitability, makes them a widely studied topic in the literature. Rescheduling, and a particular type of rescheduling, called timetable compression, are the most important techniques to timetable management and to improve operational features of railway corridors. In this research, a mixed integer programming model that is called “Hybrid Optimization of Train Schedules” (HOTS), is applied to improve capacity utilization. It provides free-conflict and optimal scheduling of trains by rescheduling and timetable compression techniques with capacity increasing approach. The proposed model runs by using inputs that obtained from primary timetables or determined by user and then provides optimal scheduling for trains by using outputs (optimized departure times and dwell times of trains). This model has been applied in one of the single-tracked corridors of Iranian National Railway, called Garmsar – Gorgan Corridor. Computation has been implemented with exact solution method and by using mathematical modeling software. By using this model, in addition to probable conflicts resolution in primary graphs, compressed graphs were obtained that can provide more exploitation of available capacity or improving level of service. The model presented in this research can be used independently or with timetable management tools or simulation software to contribute timetable and capacity planners. Keywords: Rail Transport Planning, Train Scheduling, Railway Capacity, Mixed Integer Programming