20272

۲۰۲۷۲

زمانبندي حركت قطارها با در نظر گرفتن زمان نگهداري و تعميرات خطوط

كارشناسي ارشد

مهندسي حمل و نقل ريلي

۱۳۹۴

۱۳۹۷/۱۰/۲۹

دكتر مسعود يقيني

راه آهن

چكيده مسائل زمانبندي حركت قطارها و برنامه¬ريزي نگهداري و تعميرات خطوط، دو مسأله¬ي مهم در دو بخش مختلف راه¬آهن هستند كه اهداف متفاوتي دارند. زمانبندي بهينه¬ي حركت قطارها معمولاً به منظور كاهش تأخيرات انجام مي¬گيرد و هرچه زمان در دسترس بودن خطوط بيشتر باشد، اين برنامه¬ريزي با سهولت بيشتري انجام مي¬گيرد. مسئولين اداره كل سيروحركت راه¬آهن ج.ا.ا. تمايل دارند بيشترين استفاده از خطوط را در طول شبانه¬روز داشته باشند، از طرف ديگر دست¬اندركاران نگهداري و تعميرات خطوط در اداره كل خط و سازه¬هاي فني راه¬آهن نيز به دنبال تسهيل اجراي برنامه نگهداري و تعميرات هستند و از اين رو تمايل دارند خطوط هرچه بيشتر مسدود باشند و زمان در دسترس بودن خطوط براي انجام اين فرآيند، هرچه بيشتر در اختيارشان باشد. بنابراين براي مقابله با تناقض ايجاد شده، بايد در جهت مدل¬سازي و حل همزمان دو مسأله¬ي ذكر شده گام برداشت. در وضعيت موجود در راه‌آهن ايران، زمان‌هاي موردنياز جهت عمليات نگهداري و تعميرات خطوط را به صورت ثابت در نظر گرفته به¬طوري¬كه در اين ساعات خطوط را خالي از قطار نگه-داشته و در مابقي ساعات قطارها را برنامه‌ريزي مي‌كنند. در اين تحقيق، يك مدل رياضي براي حل همزمان مسائل برنامه‌ريزي حركت قطارها و نگهداري و تعميرات خطوط ريلي توسعه داده شده كه به كمينه كردن زمان كلي سفر قطارها با توجه به محدوديت¬هاي موجود در راه¬آهن ايران از جمله محدوديت¬هاي زمان سير در بلاك، سبقت و تلاقي قطارها، توقف¬هاي موردنياز در ايستگاه، اشغال بلاك و محدوديت¬هاي مربوط به عمليات نگهداري و تعميرات مي¬پردازد و در نهايت زمان اعزام قطارها از ايستگاه¬ها و زمان رسيدن آن¬ها به ايستگاه¬ها را تعيين كرده و زمان انجام عمليات‌ را در بازه‌اي از پيش تعيين شده مشخص مي‌كند كه باعث افزايش كارايي و بهبود برنامه‌ها مي‌شود. براي مطالعه موردي، محور تهران - خرمشهر انتخاب شده است. در اين محور تعداد 54 ايستگاه وجود دارد كه 20 قطار در مسير رفت و 20 قطار در مسير برگشت سير مي‌كنند و در يك بازه¬ي سي¬روزه، تعداد 113 عمليات نگهداري و تعميرات بر روي بلاك‌ها موردنياز مي¬باشد. زمانبندي حركت قطارها و همچنين زمانبندي همزمان حركت قطارها و عمليات نگهداري و تعميرات خطوط هر كدام در دو حالت؛ الف) ثابت در نظر گرفتن زمان شروع حركت قطارها در تمامي روزها و ب) در نظر گرفتن بازه‌ي يك ساعته براي شروع حركت قطارها در روز اول و اعزام در روزهاي بعدي مطابق با آن، انجام شده است. در نهايت با استفاده از زبان مدل‌نويسي GAMS و حل كننده‌ي CPLEX يك برنامه‌ي يك ماهه براي حركت قطارها و عمليات نگهداري و تعميرات به دست آمده است كه كيفيت جواب-هاي حالت ب به دليل آزادي عمل بيشتر مدل در انتخاب زمان اعزام قطارها، بهتر مي‌باشد. كلمات كليدي: زمان¬بندي حركت قطارها، برنامه¬ريزي نگهداري و تعميرات، مسدودي بلاك¬ها، تأخيرات

1398/01/19

Train timetabling considering track maintenance scheduling

1/19/2019 12:00:00 AM

Abstract Train timetabling and track maintenance scheduling are two important problems in two different parts of railway with different aims. Optimal timetabling of trains usually aims at delay reductions; when the lines are accessible more, the scheduling is much easier. Railway transportation authorities tend to have the most usage of the lines in a day. Conversely, track maintenance operators prefer to have the lines closed more when they seek to facilitate the maintenance operations. Therefore, to confront this contradiction, we must take steps toward modelling and solving train timetabling and track maintenance scheduling problems simultaneously. Currently, authorities in Iran’s railway block track sections for a constant time in the day and schedule trains at the remaining time. In this thesis a mathematical model is developed for train timetabling problem considering track maintenance scheduling which minimizes the total trip time of trains subject to constraints fitting Iran’s railway. This model determines train departure and arrival times at the stations and track maintenance operations start and finish times in a predetermined period which causes to increase the productivity and improvements in the timetables. Tehran – Khorramshahr corridor is considering as a case study. There are 54 stations in this corridor and 40 trains and in a 30 days period 113 track maintenance operations are needed. Train timetabling and train timetabling considering track maintenance scheduling problems are modeled and solved each one in two conditions; first, when the departure times are fixed in all days and second, when the departure times are determined during a one-hour period at the first day and the same times will be repeated for the remaining days. Finally by GAMS modeling language and Cplex solver a 30-day timetable is set for trains and maintenance tasks which the quality of second condition results are better than the first one because of the flexibility in the time of dispatching trains. Key Words: Train Timetabling, Scheduling, Track Maintenance, Blocking Track Sections, Delays.