زمان‌بندی حرکت قطارها در مسیرهای دوخطه با رویکرد برنامه‌ریزی تصادفی

زمان‌بندی حرکت قطارها یکی از مهم‌ترین مسائل برنامه ریزی در حمل‌ونقل ریلی است. با نگاهی به ادبیات موضوع مورد بررسی می‌توان دریافت که حجم زیادی از مطالعات به مدلسازی و حل این مسئله اختصاص یافته است. در این میان در طی سال‌های اخیر و با پیچیده‌تر شدن سیستم‌‌های ریلی و  لزوم استفاده از تکنیک‌های برنامه‌ریزی عدم قطعیت، پژوهشگران بیش از پیش بر روی مدل‌های عدم قطعیت متمرکز شده‌اند. در بین تکنیک‌های عدم قطعیت، برنامه‌ریزی تصادفی یکی از رویکردهای موجود در مدلسازی ریاضی  است. مبنای استفاده از برنامه‌ریزی تصادفی بدین منظور است که با درنظرگرفتن پارامترهای تصادفی موجود در مسائل دنیای واقعی، مدلسازی و نتایج حاصل از آن به واقعیت نزدیک‌تر شوند.در این پژوهش پس از مطالعۀ مدل‌های موجود در ادبیات موضوع، مدلی در حوزۀ زمان بندی حرکت قطارها با رویکرد برنامه‌ریزی تصادفی و متناسب با مسیرهای دو خطه بهبود داده شده است. مدل مذکور در نظر دارد تا با استفاده از زمان‌های متغیر سیر بلاک‌ها و از طریق تخصیص بهینۀ زمان‌های مکمل به آن‌ها، تاخیرات حاصل از نوسانات زمان‌های سیر بلاک‌ها را بین برنامۀ زمان‌بندی و آن چه را که در عمل انجام می‌گیرد  تا حد ممکن کاهش دهد. این مدل قادر است تا زمان‌بندی بهینه را از طریق تعیین زمان‌های مکمل و با توجه به دو معیار کاهش زمان‌های سفر و کاهش تاخیرات محاسبه کند. در پایان، مدل موردنظر بر روی یکی از خطوط شبکه ریلی موجود در راه‌آهن جمهوری اسلامی ایران پیاده‌سازی شده است و نتایج حاصل از آن با شرایط فعلی زمان‌بندی در راه‌آهن ایران مقایسه شده است.

Train Timetabling Model for DoubleTracks; Stochastic Programming Approach

Railway systems just like any other systems require optimized and exact planning to use maximum system capacity. Train timetabling is one the most important programs in railway systems that has a great deal of impact on other operations and programs. In years, there have been a lot of researchers who have been studying about this subject. Meanwhile, over recent years and because of the railway systems getting more complicated, using of uncertainty models are more focused by researchers. Stochastic programming is one the oldest current approaches for considering the uncertainty between all other techniques. In fact stochastic programming intends to realize models and results by considering stochastic parameters in real world. After studying the current models in the literature, we presented a two stage stochastic program according to Iranian railways conditions and constraints. The model intends to minimize trip times of trains at the first stage and minimize delays which occur over segment running time fluctuations at the second stage. The model has been implemented on one of the double tracks in Iranian railways, and the result has been compared with the current time table at the end. The results show that it still is necessary to add slack times in current time tables to minimize delays over segment running time fluctuations.