بهینه سازی استراتژی‌های مدیریت اختلال در خطوط راه آهن شهری با استفاده از الگوریتم جستجوی همسایگی متغیر

Abstract

رخداد اختلالات در راه آهن شهری باعث بروز تاخیرات قطارها، افزایش زمان انتظار مسافرین، افت سطح خدمت و استواری برنامه زمانبندی می‌شود. مدیریت اختلال در راه‌آهن، مجموعه روش‌هایی جهت مدیریت رخدادهای پیش‌بینی نشده‌ و کنترل عملکرد سیستم است. در این تحقیق، مسدودی موقتی بخشی از مسیر به عنوان عامل اختلال در برنامه حرکت قطارها در نظر گرفته شده است. جهت حل مساله از رویکرد بهینه‌سازی مبتنی بر شبیه‌سازی برای کمینه کردن متوسط مجموع زمان‌های انتظار و سفر مسافرین استفاده شده است. استراتژی های مدیریت اختلال بصورت ترکیبی و شامل سیاست توقف-عبور و گردش مسیر است. مدل شبیه سازی به منظور مدل سازی متغیرهای تصادفی در مساله شامل زمان سیر احتمالی، نرخ ورود تصادفی مسافرین به ایستگاه ها توسعه داده شده است. بخش بهینه سازی رویکرد پیشنهادی نیز شامل الگوریتم جستجوی همسایگی متغیر است. جهت اعتبارسنجی رویکرد مدیریت اختلال، از چند سناریوی اختلال در خط 1 متروی تهران استفاده شده است. نتایج حل مساله روی مسایل واقعی، کارایی و کاربرد مناسب روش بهینه سازی مبتنی بر شبیه سازی را در تصمیم‌گیری در شرایط بروز اختلال و مسدودی مسیر نشان می‌دهد. همچنین نتایج نشان داده است که استراتژی ترکیبی مدیریت اختلال نسبت به استراتژی های مستقل، بهبود بیشتری در کاهش زمان های سفر مسافرین ایجاد می‌کند. پیاده‌سازی روش جستجوی همسایگی روی نمونه مسایل واقعی و استفاده از استراتژی ترکیبی مدیریت اختلال باعث کاهش حدود 14 درصدی متوسط زمان سفر مسافرین شده است.