زمانبندی حرکت قطارها با استفاده از الگوریتم شاخه و حد و الگوریتم ابتکاری جستجوی پرتو- مطالعه موردی: مسیرهای دوخطه ریلی ایران
نویسندگان
doi
چکیده
هدف از این پژوهش، ارایه روشهای دقیق و تقریبی جهت حل مسئله زمانبندی حرکت قطارها در مسیرهای دوخطه ریلی است. به منظور حل دقیق و یافتن جواب بهینه مسئله زمانبندی حرکت قطارها، از بسته نرمافزاری CPLEX11 و نیز الگوریتم شاخه وحد زمانبندی حرکت قطارها استفاده میشود. مدل ریاضی زمانبندی حرکت قطارها در مسیر دوخطه و نیز الگوریتم شاخه و حد پیشنهادی در نرمافزار جاوا پیادهسازی شدند و مسائلی با ابعاد مختلف در مسیرهای ریلی بافق-سیرجان و تهران-مشهد مورد آزمایش قرار گرفتند. مقایسه نتایج حاصل، نشان از برتری عملکرد الگوریتم شاخه و حد پیشنهادی نسبت به CPLEX بویژه در مواجهه با مسائل زمانبندی با ابعاد بزرگ دارد. نتایج نشان میدهند که CPLEX ، مسائل بزرگ را در زمانهای بسیار طولانی حل میکند؛ در حالی که الگوریتم شاخه و حد می تواند جواب بهینه اینگونه مسائل را در زمانهایی منطقی و بسیار کمتر از زمان حل CPLEX به دست آورد. همچنین در این پژوهش، از پنج روش تقریبی حل مبتنی بر الگوریتم جستجوی پرتو استفاده شد. نتایج بررسی روشهای تقریبی برای مسائل با ابعاد مختلف در مسیر تهران-مشهد حاکی از عملکرد مناسبتر روشهای ابداعشده پژوهش حاضر، در مقایسه با روشهای قبلی، به ویژه در مواجهه با مسائل با ابعاد بزرگ است؛ به طوری که بسته به میزان اهمیت پارامتر دقت و سرعت در شرایط مختلف، روشهای جستجوی پرتو جدید می توانند جداول زمانبندی نزدیک به بهینه را در زمانهای منطقی و با اشغال کنترلشده فضای حافظه ارایه کنند. با استفاده از نتایج این پژوهش، امکان تهیه جداول زمانی حرکت قطارها در زمانهای مناسب برای مسیرهای دوخطه به ویژه مسیرهای طولانی با تعداد زیاد قطار فراهم میشود.