زمانبندی حرکت قطارها با هدف بهره‌برداری بهینه از مسیرهای ریلی دوخطه

در این تحقیق، مسئله زمانبندی حرکت قطارها در مسیرهای دو خطه ریلی با هدف کمینه‌سازی زمان بیکاری بلاک‌ها و بهره‌برداری بهینه از خطوط ریلی مورد بررسی قرار گرفته است. برای این مسئله یک مدل برنامه‌ریزی عدد صحیح ارائه شده است. جهت بهره‌برداری بهینه از ظرفیت زیرساخت ریلی موجود، قطارها می بایست با حفظ شرایط عملیاتی، تا حدامکان در فشرده ترین حالت زمانبندی شوند تا طول زمان اشغال مسیر ریلی کمینه شود. متغیرهای تصمیم مسئله شامل توالی اعزام قطارها از ایستگاه مبدا، سرفاصله زمانی بین اعزام قطارهای متوالی، تخصیص قطارها به خطوط ایستگاهها و تعیین برنامه توقف قطارها برای اقامه نماز است. قطارها از ایستگاه مبدا در یک جهت به سمت ایستگاه مقصد مشترک، اعزام شده و به دلایل متفاوتی مانند مسافرگیری، آبگیری، اقامه نماز و غیره، در ایستگاههای بین راه توقف دارند. در مدل پیشنهادی، امکان سبقت گرفتن قطارها از یکدیگر به دلیل جلوگیری از انتشار تاخیرات، وجود ندارد. برنامه توقف قطارها برای مواردی مانند مسافرگیری، بارگیری و سوختگیری، از قبل مشخص و ثابت بوده ، اما برنامه توقف قطارها جهت اقامه نماز، متغیر تصمیم مسئله است. محدودیت ظرفیت ایستگاه شامل تعداد خطوط و سکوها در تعیین ظرفیت محور، در نظر گرفته شده است. برای کاهش زمان حل مدل برنامه‌ریزی عددصحیح، چندین دسته نامساوی معتبر ارائه شده است. عملکرد مدل برنامه‌ریزی عددصحیح روی تعدادی نمونه مسئله تصادفی با ابعاد کوچک، متوسط، بزرگ و همچنین برای مسیرهای دوخطه تهران-گرمسار و تهران–محمدیه به عنوان مطالعه موردی، بررسی شده است. نتایج نشان دهنده کارائی نامساویهای معتبر ارائه شده در کاهش زمان دقیق حل مسائل با ابعاد کوچک و متوسط، توسط نرم افزار CPLEX است. همچنین در صورتی که توالی اعزام قطارها مشخص باشد، نرم افزار CPLEX قادر به حل مسائل با ابعاد بزرگ در زمان پذیرفتنی است.