زمانبندی حرکت قطارها با استفاده از الگوریتم شاخه و حد و الگوریتم ابتکاری جستجوی پرتو- مطالعه موردی: مسیرهای دوخطه ریلی ایران

هدف از این پژوهش، ارایه روشهای دقیق و تقریبی جهت حل مسیله زمانبندی حرکت قطارها در مسیرهای دوخطه ریلی است. به منظور حل دقیق و یافتن جواب بهینه مسیله زمانبندی حرکت قطارها، از بسته نرم افزاری cplex11 و نیز الگوریتم شاخه وحد زمانبندی حرکت قطارها استفاده می شود. مدل ریاضی زمانبندی حرکت قطارها در مسیر دوخطه و نیز الگوریتم شاخه و حد پیشنهادی در نرم افزار جاوا پیاده سازی شدند و مسایلی 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 مسایل زمانبندی با ابعاد بزرگ دارد. نتایج نشان می دهند که cplex ، مسایل بزرگ را در زمانهای خیلی طولانی حل می کند؛ در حالی که الگوریتم شاخه و حد می تواند جواب بهینه این گونه مسایل 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 مسایل با ابعاد مختلف در مسیر تهران-مشهد حاکی از عملکرد مناسب تر روشهای ابداع شده پژوهش حاضر در مقایسه با روشهای قبلی به ویژه در مواجهه با مسایل 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 زمان های منطقی و با اشغال کنترل شده فضای حافظه ارایه کنند. با استفاده از نتایج این پژوهش، امکان تهیه جداول زمانی حرکت قطارها در زمان های مناسب برای مسیرهای دوخطه به ویژه مسیرهای طولانی با تعداد زیاد قطار فراهم می شود.