ارائه یک روش ابتکاری برای طراحی خطوط شبکه حمل ونقل همگانی با استفاده از الگوریتم تولید مسیر

سیدابریشمی, سیداحسان; خانزاد, ایران; زرین مهر, امیرعلی; ممدوحی, امیررضا

ارائه یک روش ابتکاری برای طراحی خطوط شبکه حمل ونقل همگانی با استفاده از الگوریتم تولید مسیر

نوع مقاله : علمی - پژوهشی

نویسندگان

¹ استادیار، دانشکده مهندسی عمران و محیط زیست، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران

² دانش آموخته کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی عمران و محیط زیست، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران

³ دانشجو دکتری، دانشکده مهندسی عمران و محیط زیست، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران

چکیده

طراحی شبکه حملونقل همگانی کارآمد، یکی از ابزارهای مؤثر مدیران شهری برای پاسخگویی به نیاز جابجایی در شهرها است. کارآمدی شبکه حملونقل همگانی وابسته به شیوه طراحی آن است. طراحی شبکه حملونقل همگانی از مسائل پیچیده در برنامهریزی حملونقل است که پژوهشگران همواره تلاش کردهاند با استفاده از روشهای ابتکاری ساده به حل این مسائل بپردازند. الگوریتم تولید مسیر یکی از روشهای ابتکاری است که با استفاده از اصلاح مسیرهای حملونقل همگانی در یک شهر، کارآمدی شبکه حملونقل همگانی آن شهر را افزایش میدهد. در این مقاله روش جدیدی برای طراحی شبکه حملونقل همگانی مبتنی بر این الگوریتم پیشنهاد میشود که معیار فاصله برای هر دو گره از مسیر و معیار کمینه زمان سفر را نیز درنظر میگیرد و تلاش میشود تا با بهبود بیشتر شرایط برای کاربران، جواب مسأله به شرایط واقعی نزدیکتر شود. این روش پیشنهادی در قالب یک برنامه رایانهای پیادهسازی و برای شبکه سوفالز مورد آزمایش قرار میگیرد. نتایج تحلیل حساسیت و در نظر گرفتن پارامترهایی همچون اشتراک کمانها در مسیرهای شبکه نشان میدهد که طراحی مسیرها با روش پیشنهادی توانسته تعداد مسیرها در شبکه را برای پوشش تقاضای برابر تا 70 درصد کاهش داده و طول همپوشانی مسیرها در شبکه را نیز تا 3/1 کاهش دهد. این روش میتواند ابزاری برای سیاستگذاران باشد تا با طرح دقیقتر شبکه براساس نیاز کاربران گامی مؤثر در جهت افزایش سهم حملونقل همگانی بردارند.

کلیدواژه‌ها

20.1001.1.20086598.1396.8.4.10.9

عنوان مقاله [English]

A Heuristic Method for Public Transportation Network Design using Route Generation Algorithm

نویسندگان [English]

Seyed Ehsan Seyed Abrishami ¹
Iran Khanzad ²
Amirali Zarinmehr ³
Amirreza Mamdouhi ¹

¹ Assistant Professor, Department of Civil and Environmental Engineering, Tarbiat Modares University, Iran

² MSc. Grad., Department of Civil and Environmental Engineering, Tarbiat Modares University, Iran

³ PhD. Student, Department of Civil and Environmental Engineering, Tarbiat Modares University, Iran

چکیده [English]

Public transportation network design is one of the most complex issues in transportation engineering where researchers usually apply simple heuristic methods to solve the complicated problem. Route generation algorithm is one of the heuristic methods that use the shortest path between high transit demand O-D pairs and expand the shortest path, called route generation algorithm, to cover more transit demand. In this paper, the expanding route generation algorithm has been revised in order to consider restrictions on minimum route travel time and length to the primary route generation algorithm. The proposed algorithm for route generation has been coded in a computer programs and used for transit network design in Sioux Falls test network. The results show that the algorithm reduces the number of transit routes in the test network by 70 percent and route overlaps length by one-third compare with the previous route generation algorithms used for transit network design on Sioux Falls.

کلیدواژه‌ها [English]

public transportation
network design
route generation

مراجع

- افندی زاده، شهریار، جوانشیر، حسن، الیاسی، رضا ( 1389) ”طراحی خطوط شبکه اتوبوسرانی شهری با استفاده از روش جستجوی ممنوع “ ، مهندسی حمل و نقل ، سال اول ، شماره چهارم. ص 13-26.

- ذکایی آشتیانی، هدایت و حجازی، بهرنگ (1380)” کاربرد روش گرم و سرد کردن شبیهسازی شده در حل مسائل مکانیابی پایانههای شبکه اتوبوسرانی “، استقلال، سال 20، شماره2، ص 125-140.

-Asadi Bagloee, S. and Ceder, A. (2011 “Transit-network design methodology for actual-size road networks” Transportation Research, Part B: Methodological, Vol.45, No. 10, pp.1787–1804.

-Baaj, M. H. and Mahmassani, H. S. (1991) “An AI-based approach for transit route system planning and design” Journal of Advanced Transportation: Vol.25, No.2, pp.187–210.

-Baxter, M., Elgindy, T., Ernst, A., Kalinowski,T. and Savelsbergh, M. (2014) “Discrete optimization incremental network design with shortest paths”, European Journal of Operational Research: Vol. 238, No. 3, pp.675–684.

-Cipriani, E., Gori, S. and Petrelli, M. (2012) “Transit network design: A procedure and an application to a large urban area” Transportation Research, Part C: Emerging Technologies, Vol. 20, No. 1, pp. 3–14.

-Fan, W. and Machemehl, R. (2006a) “Optimal transit route network design problem with variable transit demand: A genetic algorithm approach”, Journal of Transportation Engineering, Vol. 132, No. 1, pp.40–51.

-Fan, W. and Machemehl, R. (2006b) “Using a simulated annealing algorithm to solve the transit route network design problem”, Journal of Transportation Engineering: Vol.132, No. 2, pp.122–132.

-Lee, Y.-J. and Vuchic, V. R. (2005) “Transit network design with variable demand”, Journal of Transportation Engineering, Vol. 131, No. 1, pp.1–10.

-Mauttone, A. and Urquhart, M. (2009) “A route set construction algorithm for the transit network design problem”, Computers & Operations Research, Vol. 36, No. 8, pp.2440-2449.

-Ngamchai, S. and Lovell, D. J. (2003) “Optimal time transfer in bus transit route network design using an genetic

algorithm” Journal of Transportation Engineering, Vol. 129, No. 5, pp.510–521.

-Tom, V. M. and Mohan, S. (2003) “Transit route network design using frequency coded genetic algorithm”, Journal of Transportation Engineering, Vol. 129, Nom. 2, pp. 186–195.

-Ukkusuri, V. and Patil, G. (2009)“Multi-period transportation network design under demand uncertainty”, Transportation Research Part B: Methodological, Vol. 43, No. 6, pp. 625–642.

-Zanjirani Farahani, R., 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.