عنوان پایان‌نامه
طراحی شبکه حمل و نقل درون شهری از دیدگاه مکان یابی - تخصیص با ساختار هاب
- رشته تحصیلی
- مهندسی صنایع - مهندسی لجستیک و زنجیره تامین
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی پردیس 2 فنی شماره ثبت: 2978;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 69200
- تاریخ دفاع
- ۱۴ مرداد ۱۳۹۴
- دانشجو
- فیروزه کاوه
- استاد راهنما
- رضا توکلی مقدم
- چکیده
- سیستم های حمل ونقل از جمله بخش های مهم و اساسی در هر کشور محسوب می شوند. با افزایش روزافزون جمعیت و در نتیجه افزایش بیش از پیش تقاضای حمل ونقل، اهمیت طراحی مناسب شبکه های حمل ونقل بیش از پیش نمایان شده است. حمل ونقل عمومی از جمله اجزای مهم و تفکیک ناپذیر حمل ونقل شهری محسوب می شود. لذا طراحی مناسب یک سیستم حمل ونقل عمومی کارا به خصوص در شهرها، امری ضروری می باشد. شبکه های هاب از جمله مهمترین شاخه های سیستم های حمل ونقل هستند که کاربرد گسترده ای در شبکه های حمل ونقل عمومی، خطوط هوایی، شبکه های پستی، حمل کالا و ارتباطات دوربرد دارند. بنابرین با توجه به کاربردهای مهم شبکه های هاب در حمل ونقل عمومی، در این پایان نامه مسأله ی مکان یابی هاب چند هدفه با شبکه ی ناکامل و در نظر گرفتن مودهای حمل ونقل متفاوت برای طراحی شبکه ی حمل ونقل عمومی ارائه شده است. در مدل ریاضی ارائه شده هدف بیشینه سازی سود حاصل از ایجاد شبکه و کمینه کردن زمان کل حمل ونقل در شبکه می باشد. جهت تطبیق دادن مدل ریاضی با واقعیت، مفروضات مختلفی در نظر گرفته شده است، از جمله: محدود در نظر گرفتن ظرفیت لینک های هاب، در نظر گرفتن سطوح ظرفیتی مختلف برای هر هاب به گونه ای که تنها یکی از این سطوح به عنوان ظرفیت نهایی هاب توسط مدل انتخاب می شود، در نظر گرفتن تقاضای شبکه به صورت کشسان و محاسبه ی تعداد وسایل نقلیه ی مورد نیاز برای شبکه ی هاب. اعتبار مدل ریاضی ارائه شده در یک مطالعه ی موردی با استفاده از داده های پروژه ی اجرای قطار شهری قم توسط نرم افزار GAMS حل شده، سپس به دلیل پیچیدگی های بالای مسأله جهت حل مدل در ابعاد بزرگ، الگوریتم چندهدفه ی بهینه سازی ازدحام ذرات مورد استفاده قرار گرفته و کارایی الگوریتم پیشنهادی با الگوریتم نامغلوب ژنتیک، با در نظر گرفتن چند شاخص عملکردی مقایسه شده است. واژگان کلیدی: مکان یابی هاب میانه، الگوریتم فرا ابتکاری، ظرفیت محدود، شبکه حمل ونقل عمومی، تقاضای کشسان.
- Abstract
- Growing population increases the demand for transportation. With the increase in road traffic, especially in large cities, more and more mobility related problems occur such as road accidents, congestion, noise pollution and air pollution. One of the main components of an urban transportation system is public transportation. Hence, to manage this growing demand, governments should pay more attention to design of an efficient public transportation network and to controlling urban traffic to ensure mobility and reduce traffic related problems. Hub-and-spoke networks have a wide application in many areas such as airline industry, postal delivery, telecommunications, cargo, and public transportation networks. This problem is used whenever it is impossible or too expensive to establish a direct link between each two origin-destination pairs. In hub problems, some nodes are selected as intermediate nodes called hub nodes and remaining nodes called spoke nodes are allocated to the located hubs. Therefore the flow between each origin-destination pair should pass through hub network. Such structure results in elimination of non-efficient direct links. Therefore, by centralizing the flow through using more efficient vehicles in hub links, economies of scale can be benefitted from. The problem is to decide which nodes should be selected as hubs and how the flow in the network should be consolidated and redistributed so that the total cost is minimized or the total benefit is maximized. This study proposes a novel multi-objective multi-modal hub location problem with multiple assignment and capacity considerations for the design of a public transportation network under uncertainty. Because of high construction costs of hub links in a public transportation network, it is not economic to create a complete hub network. So the presented hub network is supposed to be incomplete. Moreover, the demand is assumed to be dependent on the utility which is proposed by each hub. So in this paper the elasticity of demand is considered. The proposed model also has the ability to compute the number of each type of transportation vehicles between each two hubs. The objectives of this model are to maximize the benefits of transportation and establishing the hub facilities while minimizing the total transportation time. As exact values of some parameters are not specified in advance, a fuzzy multi-objective programming based approach is proposed to solve the small size problems to optimality. Finally, in order to solve large size instances of the presented mathematical model, two meta-heuristic algorithms, namely MOPSO and NSGAII algorithms were developed and their performances were evaluated with four comparison metrics. The computational results demonstrate the higher performance of the MOPSO over the NSGAII. KEYWORDS: Hub, Hub Median Location, Meta Heuristic Algorithm, Multi-objective Particle Swarm Optimization Algorithm, Public Transportation.
