توصيفگر ها :
قطار چند بلوك , برنامه‌ريزي عددصحيح مختلط , الگوريتم ابتكاري , مسيريابي , بلوك‌بندي , تشكيل قطار
چكيده فارسي :
با گسترش تجارت جهاني حمل و نقل نقشي اثرگذار در اقتصاد امروز دارد. حمل و نقل ريلي مقدار قابل توجه‌اي از حمل بارهاي فله را برعهده دارد. بهينه‌سازي يكپارچه بلوك‌بندي، تشكيل قطار و مسيريابي محموله‌ها از جمله مسائل تاكتيكي سيستم ريلي است. در اين مسئله بايد به پاسخ اين سوال رسيد كه با تركيب چه محموله‌هايي بلوك تشكيل شود و سرانجام بلوك‌هاي تشكيل شده با استفاده از چه خدمت‌قطاري و در چه مسيري حمل شوند. بر اساس تعريف مسئله در خدمت‌قطارهاي تك بلوك هر خدمت قطار با رسيدن به مقصد آن بلوك از بين مي‌رود، در صورتي كه در خدمت‌قطارهاي چند بلوك هر خدمت قطار حمل كننده چندين بلوك است كه هر كدام در محوطه‌اي از خدمت قطار جدا مي‌شوند. در سال‌هاي اخير با توجه به افزايش تقاضا نياز به توسعه تجهيزات و منابع از جمله لوكوموتيو و خدمه قطار حس مي‌شود كه اين امر نيازمند صرف زمان و سرمايه زيادي است. يكي از راه‌هاي غلبه بر اين مشكل استفاده از خدمت‌قطارهاي چند بلوك است تا با منابع موجود بتوان بيشترين حمل محموله‌ها را داشت. در اين پژوهش در ابتدا مسئله تك بلوك بررسي شده و مدل موجود بهبود داده شد تا بتوان از آن به عنوان نقطه شروع برنامه‌ريزي چند بلوك استفاده كرد. در ادامه دو مدل رياضي عدد صحيح مختلط توسعه داده شد كه يكي از آنها مدل DM با منطق خروج از محوطه است. براي غلبه بر نمونه‌هاي بزرگ يك الگوريتم ابتكاري سه مرحله‌اي توسعه داده شد. به منظور ارزيابي كارايي مدل‌ها و الگوريتم از دسته نمونه‌هاي متفاوت استفاده شد. ما بر طبق نتايج نشان داديم كه مدل تك بلوك ارائه شده نسبت به مدل پايه نتايج بهتري را در مدت زمان كمتر ارائه مي‌كند. بر طبق نتايج مدل DM براي 14 نمونه از 23 نمونه جواب خوبي ارائه كرده است. در نهايت با ارزيابي الگوريتم مشخص شد از بين 23 نمونه براي 22 مورد از نمونه‌ها جوابي نزديك به بهينه حاصل مي‌شود.
چكيده انگليسي :
With the expansion of world trade, efficient transportation plays a crucial role in today's economy. Railroads account for a significant portion of freight transportation nowadays. Integrated blocking, train formation, and shipment routing optimization are among railroad tactical problems. This problem determines which group of freight should form a block, and eventually, these blocks should be transported using a train service and on a path. According to the definition of the problem, each train service disappears upon reaching a block's destination in the single-block train. In contrast, in the multi-block train, each train carries several blocks, and each block is separated from the train in a shunting yard. In recent years, due to the increase in demand, the need to develop equipment and resources, including locomotives and train crews, has been felt, which is a time-consuming and capital-intensive operation. One of the ways to overcome this problem is to use multi-block trains to carry more freight with the available resources. The single-block problem was first explored in this research, and the existing model was improved to be used as a starting point for multi-block planning. Then, two mixed-integer mathematical programming models were developed. One of them was the DM model with the logic of departure from a yard. To tackle large instances, a three-stage heuristic algorithm was developed. We used different instance categories to evaluate the proposed solutions. We experimentally show that the proposed single-block model provides a better solution in less time than the original model. Based on the results, the DM model provided a good solution for 14 out of 23 instances. Finally, by evaluating the algorithm, it was determined that a near-optimal solution was obtained for 22 of the instances.
