مدل سازی دو هدفه مسیریابی و زمان بندی ناوگان اتوبوسرانی تندرو با رویکرد ترکیبی GIS و الگوریتم های تکاملی (مطالعه موردی: تبریز)

سیستم اتوبوسرانی تندرو به عنوان یکی از کارآمدترین شیوه های حمل ونقل عمومی شهری، نقش مهمی در کاهش ترافیک، آلودگی هوا و مصرف سوخت ایفا می نماید. طراحی بهینه مسیرهای این سیستم، مستلزم به کارگیری روش های نوین بهینه سازی و ابزارهای تحلیل مکانی است. هدف از پژوهش حاضر، مسیریابی بهینه خطوط اتوبوسرانی تندرو در شهر تبریز با استفاده از رویکرد تلفیقی الگوریتم های فراابتکاری و سامانه اطلاعات جغرافیایی می باشد. در این تحقیق، دو الگوریتم ژنتیک با استراتژی ترکیبی مسابقه ای-پایدار و کلونی مورچگان برای حل مسئله مسیریابی به کار گرفته شد. داده های مکانی شبکه معابر از پایگاه داده OpenStreetMap استخراج و پس از اعمال پنج قانون توپولوژیکی شامل عدم همپوشانی، عدم وجود گره های آویزان، عدم وجود شبه گره، عدم تقاطع و تک جزئی بودن، پایگاه داده شبکه معابر هوشمند با فیلدهای جهت حرکت، ارتفاع تقاطع ها و طول معابر ایجاد گردید. گراف شبکه با ۲۸ گره و ۸۳۶ یال برای الگوریتم کلونی مورچگان و با ۸۲ گره و ۲۳۶ یال برای الگوریتم ژنتیک مدل سازی شد. نتایج نشان داد که الگوریتم ژنتیک با یافتن مسیری به طول ۱۶.۷ کیلومتر در زمان پردازش ۰.۶۴۵۸ ثانیه و همگرایی در تکرار ۳۸، عملکرد بهتری نسبت به الگوریتم کلونی مورچگان با طول مسیر ۱۷.۱ کیلومتر، زمان پردازش ۰.۷۰۱۲ ثانیه و همگرایی در تکرار ۶۰ از خود نشان داد. اعتبارسنجی نتایج با استفاده از ابزار Network Analyst در نرم افزار ArcGIS انجام و صحت مسیرهای پیشنهادی تایید گردید. یافته های این پژوهش نشان می دهد که تلفیق الگوریتم های تکاملی با GIS می تواند ابزاری کارآمد برای برنامه ریزی شبکه حمل ونقل عمومی شهری فراهم آورد.

کلیدواژه ها:

حمل و نقل عمومی ، الگوریتم فرا ابتکاری ، مسیریابی بهینه ، مدل تحلیل شبکه