مدلسازي رياضي دو هدفه براي مكان‌يابي ايستگاه‌هاي دوچرخه با در نظر گرفتن تعداد سفر – مطالعه موردي

Bi-Objective Mathematical Modeling for Location of Bicycle Sharing Stations Considering the Travel Frequency – A Case Study

افزايش آلودگي هوا و همچنين گرم شدن كره زمين باعث شده است كه تمركز مديران و برنامه‌ريزان شهري بيشتر معطوف به حمل و نقل پاك و به عبارتي ديگر حمل و نقل همگاني گردد. در همين راستا نيز دوچرخه به عنوان يكي از اركان حمل و نقل پاك بسيار مورد توجه برنامه‌ريزان قرار گرفته است و سعي در فرهنگ‌سازي براي استفاده از آن مي‌كنند. به همين دليل و براي افزايش استفاده از سيستم‌هاي اشتراك‌گذاري دوچرخه، در اين مقاله به مكان‌يابي ايستگاه‌هاي دوچرخه و تعيين ظرفيت آن‌ها پرداخته مي‌شود و به اين منظور در ابتدا به ارائه يك مدل برنامه‌ريزي رياضي پرداخته مي‌شود. در اين مدل، تقسيم شهر به تعدادي ناحيه ترافيكي و تعيين تعداد ايستگاه‌هاي دوچرخه صورت مي‌گيرد. اهداف مهم اين مدل، كمينه كردن تعداد ايستگاه‌ها و ظرفيتي است كه بايستي در سطح شهر ايجاد و نصب گردد و همچنين بيشينه كردن فاصله دو ايستگاه كه در ناحيه ايجاد مي‌شوند، است. سپس الگوريتم تكاملي چندهدفه معروف به الگوريتم ژنتيك مرتب شده نامغلوب (NSGA-II) براي حل آن استفاده مي‌شود. در انتها نيز براي ارزيابي قابليت اجرايي مدل ارائه شده در اين مقاله، مكان‌يابي ايستگاه‌هاي دوچرخه يك كلان‌شهر به عنوان مطالعه موردي انجام مي‌گيرد. نتايج حاصل از اجراي الگوريتم NSGA-II دو جواب را براي مسأله نشان داد كه با مقايسه مقادير تابع هدف در دو جواب بدست آمده نشان داد كه جواب دوم كه هدف اول مسأله را كمينه و هدف دوم را بيشينه نموده بود مناسب‌تر است.

Due to increasing air pollution and global warming, urban managers and experts have focused on clean transportation, such as public transportation. In this regard, they have increasingly paid attention to bicycle as one element of the clean transportation systems, which tries to encourage people to use this system. For this reason and increasing the use of the bicycle sharing system, this study determines the location of bicycle stations and its capacity. Thus, mathematical modelling is first presented by dividing the city into different traffic areas and determining the location of bicycle stations. The main objectives are to find the minimum number of bicycle stations and their capacity as well as the maximum the distance between two bicycle stations in an area. Then, a multi-objective evolutionary algorithm, known as non-dominated sorting genetic algorithm (NSGA-II), is applied to solve the presented model. Finally, a case study in a metropolis is provided to show the performance of the proposed model in practice. Two solutions are obtained using NSGA-II. By comparing the solutions, it is concluded that the second solution which minimizes the first objective function and maximize the second objective function is a proper solution.