یک رویکرد جدید برای مسیریابی اتوبوس مدرسه با استفاده از الگوریتم بهینه‌ساز کوسه سفید

نویسندگان

1 کارشناسی ارشد، گروه مهندسی کامپیوتر، واحد بردسیر، دانشگاه آزاد اسلامی، بردسیر، ایران

2 استادیار، گروه مهندسی کامپیوتر، واحد رامهرمز، دانشگاه آزاد اسلامی، رامهرمز، ایران

doi
10.71856/impcs.2024.1120332
چکیده

مسئله مسیریابی اتوبوس مدرسه ( SBRP ) چالش پیچیده­ای در حمل‌ونقل است که شامل یافتن مسیرهای اتوبوس بهینه است. پرداختن به مسائل اضطراری مانند افزایش بار ترافیک، جمعیت بالای دانش‌آموزان، کمبود منابع، ایمنی و خطرات می‌تواند نقش اساسی در طراحی یک برنامه کارآمد برای سیستم حمل‌ونقل دانش‌آموزی داشته­ باشد. اهمیت این موضوع زمانی برجسته می‌شود که نیازها و انتظارات همه ذی­نفعان از جمله دانش‌آموزان، بخش خصوصی و شهرداری‌ها درنظرگرفته­ شوند. هدف SBRP طراحی مسیرهایی برای ناوگان اتوبوس مدرسه است که دانش‌آموزان را در یک سری از ایستگاه‌های اتوبوس از پیش تعریف‌شده سوارمی‌کند و آن‌ها را در مدرسه پیاده­ می‌کند. این مسئله به‌عنوان NP-Hard شناخته ­می‌شود؛ بنابراین پرداختن به مسئله مسیریابی اتوبوس مدرسه برای اطمینان از راه‌حل ایمن و مقرون‌به‌صرفه برای دانش‌آموزان، والدین و ذی­نفعان مهم است. بااین­ حال، چالش‌هایی از نظر محدودیت‌ها و اهداف متعدد وجوددارد. در این مقاله، مسئله مسیریابی اتوبوس مدرسه به‌عنوان مسئله بهینه‌سازی فرموله شده­ است. برای حل این مسئله از الگوریتم بهینه‌ساز کوسه سفید استفاده­ شده ­است. روش پیشنهادی در شبیه‌ساز متلب اجرا شده ­است. تعداد دانش‌آموز، 100 در نظر گرفته ­شده­ است. تعداد اتوبوس، 7 اتوبوس و تعداد مدرسه، 5 مدرسه است. معیارهای ارزیابی شامل مجموع فواصل حرکت سرویس‌های مدارس، میانگین زمان رفت‌وآمد دانش‌آموزان، کل زمان سفر و مطلوبیت مسیریابی بوده‌اند. روش پیشنهادی توانسته ­است معیارهای ارزیابی را نسبت به طرح پایه مبتنی بر الگوریتم ژنتیک و روش مبتنی بر الگوریتم مورچگان بهبوددهد.