طراحی مدلی پایدار برای مساله زمان‌بندی قطارهای متروی تهران با رویکرد بهینه‌سازی استوار

در این تحقیق، هدف ارائه یک الگوی بهینه‌ برای مساله زمان‌بندی سیر و حرکت قطارهای حمل‌ونقل ریلی درون شهری در مطالعه موردی متروی تهران است، لذا کوشیده شده است یک رهیافت جدید بر مبنای اصول و مفاهیم استواری برای حل مساله جداول زمان‌بندی قطارهای متروی تهران در شرایط عدم قطعیت و بروز اعوجاج با استفاده از رهیافت‌های شبیه‌سازی از طریق لحاظ نمودن زمان‌های بافر و حداقل سرفاصله زمانی حرکت قطارها ارائه گردد. بنابراین به دست آوردن سرفاصله‌های بهینه از طریق استقرار زمان‌های بافر در جداول زمان‌بندی خطوط متروی تهران در رویکرد برنامه‌ریزی خطی طوری دنبال گردیده که بتوان میانگین مدت زمان انتظار در سکوهای مسافری و سرفاصله زمانی قطارها را در مسیر ریلی حداقل نموده و نرخ تردد قطارها در خطوط ریلی را حداکثر کرد. در تحقیق حاضر با استفاده از مدل عمومی برنامه‌ریزی خطی پس از تعیین تابع هدف و محدودیت‌های مرتبط از قبیل زمان‌های توقف قطارها در ایستگاه‌ها (گره‌ها) و طول مسیر (یال‌ها)، ظرفیت ایستگاه‌های مترو و رعایت حاشیه‌های ایمنی با توجه به شرایط کلی شبکه ریلی، از طریق لحاظ کردن زمان بافر و رویکردهای شبیه‌سازی در مورد کاوی ایستگاه متروی شاهد کوشیده نقاط بهینه شناسایی و در طراحی تابلوی نهایی زمان‌بندی مورد استفاده قرار گیرد. در این تحقیق همچنین فرض بر آن بود که متغیرهای مدل تصمیم‌گیری نظیر نرخ ورود مسافری به ایستگاه‌ها و زمان طی قطعات توسط ناوگان قطارها غیرقطعی باشد. در پایان نیز اعتبار مدل پیشنهادی از طریق داده‌های به دست آمده از نیمه جنوبی خط یک متروی تهران مورد ارزیابی قرار گرفته و نتایج به دست آمده از آن ارائه شده است.

designing a stable model for the tehran subway train scheduling problem with a robust optimization approach

this study aims to present a robust optimization model for scheduling intra-city rail transport trains (metro) in tehran. we present a new approach based on robust principles and concepts to tackle the challenge of timetable planning for tehran’s subway trains under uncertainty and disturbances. to this end, a simulation method is employed, considering buffer times and minimum train movement intervals. therefore, this paper follows a linear programming framework to determine the optimal headway distances for tehran’s subway lines, with the goal of minimizing average waiting times at station platforms and enhancing train flow according to passenger demand. using a general linear programming model, after defining the objective function and constraints—such as train stopping times at stations (nodes), route lengths (edges), station capacities, and safety margins in line with the overall rail network conditions—optimal points are identified through buffer times and simulation approaches, exemplified at shahed station, and incorporated into the final timetable design. additionally, this work assumes that parameters related to capacity and timing of train units are non-deterministic. at the end, the validity of the proposed model is evaluated using data from the southern part of line one of tehran’s subway, and the results are presented.