انتخاب پروژه های خیابانی جهت تعریض در شبکه شهری

نوع مقاله : علمی - پژوهشی

نویسندگان

1 دانش آموخته کارشناسی ارشد، دانشکده صنایع و سیستم ها، دانشگاه صنعتی اصفهان، اصفهان، ایران

2 دانشیار، دانشکده صنایع و سیستمها، دانشگاه صنعتی اصفهان، اصفهان، ایران

چکیده

یکی از مسائل مطرح در حوزه حمل ونقل، انتخاب پروژه های سرمایه گذاری حمل ونقل بوده و یکی از زیر فصل های انتخاب پروژه های حمل ونقل، انتخاب پروژه های ساخت خیابانهای جدید و یا تعریض خیابانهای موجود در شبکه های حمل و نقل شهری است. تحقیقات زیادی در زمینه ارزیابی پروژه های ساخت و یا تعریض خیابانها در شبکه حمل ونقل شهری انجام شده است، اما تقریبا هیچ کدام از پژوهش های انجام گرفته، ارزیابی پروژه های تعریض خیابانها در شبکه حمل ونقل شهری را به تنهایی در نظر نگرفته اند. در این پژوهش ابتدا یک مدل ریاضی جهت انتخاب پروژه در شبکه خیابانهای شهری در حالتی که تنها تعریض خیابانهای شبکه مورد نظر باشد، معرفی شده، سپس یک الگوریتم ابتکاری جهت تعیین مجموعه خیابانهای کاندید جهت تعریض ارائه گردیده است. از آنجا که مسئله انتخاب پروژه در شبکه های حمل ونقل، از دیدگاه حل از نوع مسائل NP-hard است و یکی از زمان بر ترین قسمتها در حل این مسئله، حل زیر مسئله تخصیص ترافیک است، یک الگوریتم ابتکاری برای حل مسئله تخصیص ترافیک در این حالت، پیشنهاد شده است و در آخر از الگوریتم فراابتکاری تجمع ذرات جهت حل مدل انتخاب پروژه تعریض، استفاده گردیده و نشان داده شد که الگوریتم تجمع ذرات چه از نظر زمان حل و چه از نظر دقت حل نتایج قابل قبولی ارائه میدهد.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Selection of the Street Expansion Projects in Urban Transportation Network

نویسندگان [English]

  • Nasrin Shah Heidari 1
  • Seyed Nader Shetab-Boushehri 2
1 MSC. Grad., Department of Industrial Engineering, Isfahan University of Technology, Isfahan, Iran
2 Assistant Professor, Department of Industrial Engineering, Isfahan University of Technology, Isfahan, Iran
چکیده [English]

One of the issues within the field of transportation is the selection of the transportation investment projects amongst which the selection of the projects dealing with the construction of the new streets or the expansion of the existing streets is of great interest. Although much research has been dedicated to the above-mentioned area, none has solely focused upon the expansion of the streets existing within the urban transportation network. The prime objective of the current study is to select a set of streets within the urban transportation network to enable the expansion purposes (e.g. in terms of budget constraint) as well as to optimize the travel time within the network.To fulfill the aforementioned goal, a mathematical model for the selection of projects within the urban network is proposed for the situations in which merely the expansion of the existing streets is required. Then, an innovative algorithm is introduced to determine the set of candidate streets for expansion purposes. Since the problem of project selection within the urban transportation system is an NP-hard problem from the solution perspective, with one of its most time demanding components being the solution of the traffic assignment sub-problem, and given that the expansion of the existing streets does not change the body and topology of the base network, an innovative algorithm is proposed to solve the traffic assignment problem in this situation, followed by the particle swarm optimization meta heuristic algorithm to solve the project selection model. 

کلیدواژه‌ها [English]

  • Project selection in urban transportation network
  • Frank-Wolfe algorithm
  • Particle Swarm Optimization Algorithm

مراجع

-Farahani, R. Z., Miandoabchi, E., Szeto, W. Y. and Rashidi, H. (2013) "A review of urban transportation network design problems", European Journal of Operational Research ,Vol. 229, no. 2, pp. 281–302.
-Farvaresh, H., Sepehri, M.M. (2012) "A single-level mixed integer linear formulation for a bi-level discrete network design problem", Transportation Research Part E: Logistics and Transportation Review, Vol. 47, No. 5, pp.623–640.
-Frank, M. and Wolfe, P. (1956) "An algorithm for quadratic programming", Nav. Res. Logist. Q., Vol. 3, No. 1–2, pp. 95–110.
-Gallo, M., D'Acierno, L. and Montella, B. (2010) "A meta-heuristic approach for solving the urban network design problem", European Journal of Operational Research, Vol. 201No. 1, pp.144–157.
-Hosseininasab, S. and Shetab-Boushehri, S. (2015) "Integration of selecting and scheduling urban road construction projects as a time-dependent discrete network design problem", European Journal of Operational Research, Vol. 246, pp. 762–771.
-Karimi, H., Rezvan, M.T., Shirmohammadi, A. and Vallée, D. (2013) "A solution for urban road selection and construction problem using simulation and goal programming - Case study of the city of Isfahan", Transport Policy, Vol. 29, pp. 46–53.
-Kennedy, J. and Eberhart, R. C. (1997) "A Discrete Binary Version Of The Particle Swarm Algorithm", IEEE International Conference on Computational Cyberneticsa nd Simulatio.
-Luathep, P., Sumalee, A., Lam, W. H. K., Li, Z. C. and Lo, H. K. (2011) "Global optimization method for mixed transportation network design problem: a mixed-integer linear programming approach", Transportation Research Part B: Methodological, Vol. 45, No. 5, pp. 808–827.
-Miandoabchi, E., Daneshzand, F., Farahani,R. Z. and Szeto,W.Y. (2015) "Time-dependent discrete road network design with both tactical and strategic decisions", Journal of the Operational Research Society ,Vol. 66, pp. 894–913.
-Miandoabchi, M. and Zanjirani Farahani, R., (2011) "Optimizing reserve capacity of urban road networks in a discrete network design problem", Advances in Engineering Software Vol. 42, pp.1041–1050.
-Xu, T., Wei, H. and Hu, G. (2009) "Study on continuous network design problem using simulated annealing and genetic algorithm", Expert Systems with Applications, Vol. 36, No.2, Part 1,pp. 1322–1328
-Yang, H. and Zhou, J. (1998) "Optimal traffic counting locations for origin–destination matrix estimation", Transportation Research Part B: Methodological, Vol. 32, No. 2, pp. 109–126.

فایل ها

سابقه مقاله

  • تاریخ دریافت: 12 آذر 1394
  • تاریخ بازنگری: 14 اسفند 1394
  • تاریخ پذیرش: 29 شهریور 1395

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار