تعیین توالی اعزام و برنامه توقف قطارها در مسیرهای دوخطه راه آهن به کمک الگوریتم فراابتکاری جستجوی تصادفیِ تطابقیِ حریصانه

بهره برداری بهینه از ظرفیت حمل و نقل ریلی، یکی از اهداف اساسی در برنامه ریزی حرکت قطارها محسوب می شود. با توجه به هزینه های بسیار بالای احداث خطوط ریلی جدید، بهره برداری بهینه از ظرفیت خطوط ریلی موجود در اولویت قرار دارد. از این رو، بکارگیری روش های مناسب جهت تحلیل حداکثر ظرفیت خطوط ریلی و استفاده بهینه از ظرفیت موجود بدون نیاز به احداث خطوط جدید، از تحلیل های اساسی در صنایع حمل ونقل ریلی به شمار می آید. ترتیب اعزام قطارها از ایستگاه مبدا و همچنین برنامه توقف قطارها در ایستگاه های مسیرهای دوخطه ریلی، دو عامل اساسی در استفاده بهینه از ظرفیت حمل و نقل ریلی می باشند. در این تحقیق، مسئله تعیین توالی اعزام و همچنین برنامه توقف قطارها در جهت حداکثر استفاده از ظرفیت شبکه ریلی موجود، مورد بررسی قرار گرفته است. در این مسئله هدف تعیین ترتیب اعزام قطارها از ایستگاه مبدا و همچنین مکان توقف برنامه ای قطارها در راستای حداقل سازی طول افق زمانبندی می باشد. این مسئله در قالب حالت خاصی از مسئله جریان کارگاهی منعطف بررسی شده است. برای این مسئله، یک مدل برنامه ریزی ریاضی عدد صحیح با در نظر گرفتن محدودیت های خطوط ریلی داخل ایستگاه و همچنین سایر محدودیت های مربوط به راه آهن ایران مانند توقف قطارها در بازه های افق شرعی، ارائه شده است. به دلیل پیچیدگی محاسباتی و دشواری یافتن جواب بهینه در این مسئله، از الگوریتم فراابتکاری جستجوی تصادفیِ تطابقیِ حریصانه برای یافتن جواب های نزدیک به بهینه، استفاده شده است. سه الگوریتم فراابتکاری بر پایه الگوریتم فراابتکاری جستجوی تصادفیِ تطابقیِ حریصانه ارائه شده و روی نمونه مسائل تصادفی مورد آزمایش قرار گرفته اند. نتایج بدست آمده موید کارائی بالای الگوریتم های ارائه شده برای حل این مسئله می باشند.