جاده

جاده

بهینه‌سازی استوار زمان‌بندی حرکت قطارها در شرایط اختلالات ترافیکی برای کاهش زمان انتظار مسافران در متروی تهران

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
گروه مهندسی صنایع، واحد پرند و رباط کریم، دانشگاه آزاد اسلامی، پرند، ایران
چکیده
این پژوهش با هدف کاهش پیامدهای ناشی از اختلالات عملیاتی در شبکه‌های حمل‌ونقل ریلی شهری و ارتقای سطح خدمات به مسافران، رویکردی نوآورانه مبتنی بر اجرای گردش‌های کوتاه‌مدت قطارها در دوره‌های اختلال ارائه می‌دهد. در این چارچوب، با لحاظ محدودیت‌های ایمنی، ظرفیت ناوگان و پویایی تقاضای سفر، مدلی بهینه‌سازی طراحی شده است که هدف آن کمینه‌سازی زمان انتظار مسافران است. مدل پیشنهادی امکان تدوین سریع برنامه‌های جایگزین حرکت قطارها در شرایط غیرعادی را فراهم کرده و با هماهنگ‌سازی اعزام و تخصیص بهینه منابع، به کاهش مدت‌زمان سفر و بهبود جریان عملیاتی کمک می‌کند. برای حل مدل، الگوریتم ژنتیک بهبودیافته‌ای توسعه یافته و در قالب مطالعه موردی بر خط ۴ متروی تهران ارزیابی شده است. نتایج نشان می‌دهد که این رویکرد توانسته است فواصل حرکت قطارها را در بازه ۳ تا ۵ دقیقه حفظ کند؛ موضوعی که ضمن تضمین ایمنی، انطباق مطلوبی با الگوی تقاضای سفر داشته و موجب کاهش زمان انتظار در سکوها و ارتقای سطح خدمات شده است. همچنین، مقایسه عملکرد الگوریتم پیشنهادی با نسخه معمول آن نشان می‌دهد که روش ارائه‌شده از سرعت همگرایی و کارایی محاسباتی بالاتری برخوردار است. نوآوری اصلی پژوهش در ارائه چارچوبی جامع برای تنظیم زمان‌بندی حرکت قطارها در شرایط اختلال است؛ چارچوبی که با لحاظ هم‌زمان متغیرهای کلیدی تصمیم‌گیری، موجب بهبود کارایی عملیاتی و پایداری شبکه مترو در شرایط بحرانی می‌شود.
کلیدواژه‌ها

-جعفری، خلج، مهران و صالحی، پژمان (2024). طراحی مدلی پایدار برای مساله زمان‌بندی قطارهای متروی تهران با رویکرد بهینه‌سازی استوار. محاسبات نرم، 13(1)، 95-76.
-خاکباز، نوروزی، کامبوزیا، یلداشخان و ماهان (2024). تحلیل عددی و فنی کفایت ریل و اثرگذاری لایه‌های الاستیک در زیرسازی بتنی قطارهای شهری (مطالعه موردی: خط قطار شهری شیراز). نشریه جاده، 32(120)، 48-33.
 -Bafandkar, S., Shafahi, Y., Eslami, A.,  Yazdiani, A. (2025). Digitalizing railway operations: An optimization-based train rescheduling model for urban and interurban disrupted networks. Digital Engineering, 5, 100033.
-Bian, F., Hu, Z., & Zhou, Y. (2025). Going off the rails? Metro as a hedge against the decapitalisation effects of state-backed reference price polices on housing values. Cities, 164, 106072.
-Dragu, V., Oprea, F. C., & Roman, E. A. (2025). Assessment of Bucharest Metro Expansion and Its Correlation with the Territorial System. Land, 14(5), 946.
-Fernández-Rodríguez, A., Domínguez, M., Cucala, A. P., & Fernández-Cardador, A. (2025). Transport capacity maximization in rail mass transit stations under uncertainty. IEEE Access.
-Güngüneş, R., Ateş, V., & Çam, E. (2025). Energy Efficient Dynamic Driving Technique Modeling with Flower Pollination and Grey Wolf Optimization Algorithms in Urban Rail Transportation. Journal of Intelligent & Fuzzy Systems, 18758967251358114.
-Ishaq, M., Shukla, P. K., Ashfaq, H., & Maurya, V. K. (2025, May). Optimization of time-headway of a sub-urban rail transport system using communication based train control system. In AIP Conference Proceedings AIP Publishing LLC., Vol. 3305, No. 1, 040005-040006.
-Klahn, V., & Stolting, V. (2025). A new approach for planning and optimisation of urban railway systems. WIT Transactions on The Built Environment, 18.
-Kozhabek, A., & Chai, W. K. (2025). Robustness assessment of urban road networks in densely populated cities. Applied Network Science, 10(1), 29.
-Ma, Z., Hu, D., Chien, S. I. J., Liu, J., Liu, Y., & Wu, K. (2025). Robustness of urban rail transit networks considering cascade failure under attacks: A case study of Nanjing, China. ASCE-ASME Journal of Risk and Uncertainty in Engineering Systems, Part A: Civil Engineering, 11(1), 04024093.
-Mahajan, K., Tomar, S., & Saini, V. (2025). Job Search: Bridging the Miles to Non-Metro Locations. Available at SSRN 5286027.
 -Ramli, M. F., Che Hashim, H. I., Jamalludin, Z., Muhamad Tamyez, P. F., Mohd Lazi, M. K. A., & Abd Aziz, N. A. (2025). Financial Contingency Planning of the Operation and Maintenance in Global Urban Railway:A Narrative Review. Global Business & Management Research, 17(1).
-Rani, V., & Kumar, S. (2025). Type-2 picture fuzzy VIKOR approach based on TODIM for evaluating last-leg delivery in metro cities in India. Applied Soft Computing, 113640.
   -Rziki, M. H., Hadbi, A. E., Boutahir, M. K., & Abounaima, M. C. (2025). Adaptive Predictive Maintenance and Energy Optimization in Metro Systems Using Deep Reinforcement Learning. Sustainability, 17(11), 5096.
-Sruthilaya, D., Vilventhan, A., & Gopal, P. R. C. (2025). Development of a project complexity measurement model for metro rail projects. Engineering, Construction and Architectural Management, 32(4), 2728-2744.
-Yousefi, M. (2025). Characterizing the Performance of Fixed-Block and Moving-Block Signal Systems in Urban Rail Transit: A Microscopic Simulation Approach. In Transportation Research Board Annual Meeting.