پديد آورنده :
خسروي بيژائم، امين
عنوان :
بررسي مسئله زمان بندي خدمه در سيستم ريلي (مطالعه موردي: شبكه راه آهن ايران)
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي :
برنامه ريزي حمل و نقل
محل تحصيل :
اصفهان: دانشگاه صنعتي اصفهان، دانشكده حمل و نقل
صفحه شمار :
ده، 66ص.: مصور، جدول، نمودار
يادداشت :
ص. ع. به فارسي و انگليسي
استاد راهنما :
محمد تمنايي
استاد مشاور :
محمد رئيسي نافچي
استاد داور :
قاسم مصلحي، حسين حق شناس
تاريخ ورود اطلاعات :
1395/09/13
دانشكده :
مهندسي حمل و نقل
چكيده فارسي :
5 چكيده هدف از پژوهش حاضر ارائه رويكردي كامل جهت برنامهريزي و زمانبندي بهينه خدمه ناوگان در سيستم ريلي ميباشد در اين رويكرد اطالعات سففرهاي مختلف شفبكه ريلي به عنوان ورودي مسفئله زمانبندي خدمه در نظر گرفته ميشفوند و مسفئله به سفه فاز مجزا ف ف ف ف ف ف تقسفففيم ميگردد در فاز اول كليه مأموريت هاي موجه با اسفففتفاده از يك الگوريتم جسفففتجوي عمقي توليد ميشفففوند و در فاز دوم مأموريتهاي تشففكيلدهنده جواب بهينه يافت ميش فوند فازهاي اول و دوم به صففورت متمركز براي مأموريتهاي موردنياز در كل شففبكه حل ميشففوند جهت انتخاب مأموريتهاي بهينه در فاز دوم مسففئله زمانبندي خدمه ريلي يك مدل رياضففي بر مبناي مفهوم انتقال خدمه پيشفففنهاد گرديد در مدل پيشفففنهادي براي انتقال خدمه يك جريمه در هزينه تابع هدف در نظر گرفته ميشفففود نحوه اعمال اين جريمه به گونهاي است كه ضمن حفظ فضاي جستجوي مسئله تعداد انتقالها به حداقل ممكن كاهش مييابند فاز سفوم با هدف تخصفيص گروههاي خدمه به مأموريتهاي بهينه انجام ميشفود و به صفورت محلي حل ميگردد به منظور حل ف ف ف ف مسئله در فاز سوم يك مدل جديد برنامهريزي رياضي در پژوهش حاضر توسعه داده شده و براي حل آن از بسته نرمافزاري 21 CPLEX اسفففتفاده گرديدهاسفففت در اين مدل عالوه بر تعيين مأموريتهاي تخصفففيصيافته به هر گروه خدمه حداقل تعداد موردنياز خدمه در هر ايسففتگاه ريلي نيز مشففخص ميشففود ضففمن آنكه با انجام تحليل حسففاسففيت بر روي مقادير مختلف باركاري ميتوان بهترين مقدار را براي حداقل و حداكثر باركاري در هر دپو م شخص نمود مهمترين مزيت مدل ارائه شده در فاز سوم اين ا ست كه در اين مدل جوابهايي كه در آنها مقدار باركاري يك گروه خدمه از ميزان حداقل تعيين شفده كمتر باشفد به عنوان جواب مير ممكن شفناخته نميشفوند بلكه براي ف ف ف ف چنين جوابهايي يك جريمه منطقي در تابع هدف اعمال ميگردد جهت ارزيابي الگوريتمها و مدلهاي موردا ستفاده شبكه راهآهن سرا سري جمهوري ا سالمي ايران مورد برر سي قرار گرفت و اطالعات كليه سفرهاي مسافري در اين شبكه در نظر گرفته شدند كليه سفرهاي مسافري شبكه ريلي كشور در دو بازه زماني 2 و 6 روزه در نظر گرفته شففدند و محدوديتهاي ويژه توليد مأموريت در شففبكه راهآهن ايران لحاظ گرديدند سفففرهاي طويني در دپوهاي اطراف مرز نواحي به دو يا چند سفففر كوچكتر تقسففيم گرديدند تعداد كل سفففرهاي موردبررسففي در بازههاي 2 روزه و 6 روزه به ترتيب برابر با 8625 و 4265 سفر به دست آمد به منظور مشخص نمودن بهترين بازه برنامهريزي مناسب با شرايط راهآهن ايران 45 سناريو مورد بررسي قرار گرفتند نتايج مقايسففه سففناريوها نشففان داد كه سففناريو با افق زماني 6 روزه و حداكثر زمان مأموريت 84 سففاعت گزينه مناسففبي جهت زمانبندي خدمه ناوگان ريلي در شبكه ايران ميباشد بر اساس نتايج حاصله در اين سناريو 14235 مأموريت موجه توليد شدند در قسمت بعدي مدل پيشففنهادي فاز دوم با ضففرايب جريمه مختلف بر روي اين مأموريتها پيادهسففازي گرديد با توجه به نتايج خروجي اين بخش و همچنين شفرايط راهآهن ايران ضفريب 5 به عنوان بهترين ضفريب جريمه انتقال خدمه انتخاب شفد بر اين اسفاس 242 مأموريت بهينه براي بازه 6 روزه برنامهريزي انتخاب شفففدند در بخش آخر مدل ارائه شفففده جهت تخصفففيص خدمه به مأموريتهاي بهينه به تفكيك دپوهاي مسافري كشور اجرا گرديد در اين بخش تحليل حساسيت بر روي مقادير مختلف باركاري در دپوهاي مختلف صورت گرفت نتايج نشان داد كه مقادير باركاري براي دپوهاي مختلف ميتوانند متفاوت باشند از آنجايي كه مبادي و مقاصففد و تعداد سفففرهاي شففبكه مرتباا در حال تغيير هسففتند رويكرد كامل ارائهشففده قادر اسففت با اخ اطالعات بههنگام سفرهاي شبكه جداول زماني بهينه برنامهريزي خدمه ناوگان را به صورت پويا و در زماني كوتاه توليد نمايد واژههاي كليدي زمانبندي خدمه ريلي شبكه راهآهن خدمه مأموريت سفر
چكيده انگليسي :
Crew Scheduling Problem in Railway System Case Study Iranian Railway Network Amin Khosravi Bijhaem Amin khosravi@te iut ac ir Date of Submission Department of Transportation Engineering Isfahan University of Technology Isfahan 84156 83111 IranDegree M Sc Language FarsiSupervisor Dr Mohammad Tamannaei m tamannaei@cc iut ac ir Abstract The aim of this study is to propose a comprehensive approach for optimally solving the crew schedulingproblem in the railway system In this approach the passenger trip data of the railway network are as inputs The problem is divided into three different phases In the first phase all the feasible sequence of trips calledpairings are generated by using a depth search algorithm In the second phase the optimal pairings aredetermined These two phases are solved in a centralized manner for whole of the network To select the optimal pairings in the second phase of railway crew scheduling problem a mathematicalmodel based on the crew transition was proposed In this model a penalty cost is considered for the crewtransition The penalty is applied such that not only reducing the number of crew transition but alsomaintaining the search space The third phase is performed aiming to assign the crew groups to the optimal pairings and is locallysolved for each of the passenger depots In order to perform this phase an innovative mathematicalprogramming model is proposed which is solved by software CPLEX 12 This model specifies how to assigndifferent pairings to the crew and how much the minimum required crew in each depot is In this model thebest value for minimum and maximum depot workloads can be determined through a sensitivity analysis ondifferent levels of workloads In the proposed model the solutions for which the crew workloads are less thantheir minimum allowable values are considered as feasible solutions imposed by reasonable penalty costs To evaluate the proposed algorithms and the models the Iranian railway network with all its passengertrips is investigated These trips are considered in two main outlines with time horizons of four and six days based on the specific constraints of Iranian railways The long haul trips were divided to two or more ones considering the depots situated near the borders of the railway areas The total number of trips for four day andsix day scenarios were 1068 and 1602 respectively For each of two mentioned scenarios different values ofthe maximum pairing time were tested aimed to specify the best time horizon appropriate for Iranian railways A comparison of scenarios shows that the scenario with a time horizon of 6 days and 28 hours for maximumpairings time is an appropriate option for Iranian railway conditions According to the results of the superiorscenario 19025 feasible pairings were produced at the first phase of the problem In the second phase to find the optimal pairings the proposed transition model with different penalty coefficientswas applied for all generated feasible pairings According to the results coefficient of 1 was selected as the best value forcrew transition penalty in Iran The results show that 727 optimal pairings were selected for the six day planning horizon In the third phase the crew rostering is implemented separately for each passenger depot of the network Since the originsand the destinations of the railway network trips are continuously changed the proposed approach is able to prepare theoptimal crew timetables in a reasonable time Key word Railway Crew Scheduling railway network crew Pairing Trip
استاد راهنما :
محمد تمنايي
استاد مشاور :
محمد رئيسي نافچي
استاد داور :
قاسم مصلحي، حسين حق شناس
