ارايه مدل برنامه ريزي زمانبندي حركت قطارها با درنظر گرفتن محدوديتهاي ويژه مسيرهاي تك خطه در شبكه ريلي ايران

Developing a New Train Scheduling Model Considering the Special Constraints of the Single-track Corridors for Iran Railways

در راه آهن ايران، قوانين، محدوديتها و نيازهاي ويژه اي وجود دارد كه برنامه ريزي حمل و نقل ريلي بايد متناسب با اين نيازها به صورت جامع در نظر گرفته شود. در اين مطالعه، يك مدل بهينه سازي جديد براي مدل سازي شبكه ريلي ارايه شده است. اين مدل به منظور توليد جدول زمانبندي حركت قطارهاي مسافري و باري در مسيرهاي تك خطه ريلي ارايه شده است. از ويژگيهاي بارز اين مدل، متناسب بودن آن با محدوديتهاي خاص مربوط به مسيرهاي ريلي ايران است. مدل با هدف كمينه كردن مجموع تاخير قطارهاي مسافري و باري در مسيرهاي رفت و برگشت است. نوآوري اصلي مدل، ارايه دسته محدوديتهايي براي بررسي و ارزيابي ظرفيت خطوط پهلوگيري در ايستگاهها و نيز توقف، براي اداي فريضه نماز در ايستگاهها است. محدوديتهاي ارزيابي ظرفيت خطوط پهلوگيري، كفايت تعداد خطوط پهلوگيري براي توقف قطار در آن ايستگاه را بررسي و امكان توقف يا عبور قطار را مهيا ميك‌ند و يا برنامه به نحوي تغ يير مي كند تا ظرفيت خالي براي ورود قطار به ايستگاه فراهم شود. محدوديتهاي اقامه نماز تنها براي قطارهاي مسافري بكار گرفته مي شوند و به بررسي امكان تلاقي زمان سفر هر قطار با بازه زماني اقامه نماز مي پردازد و در صورتي كه قطار ناگزير به توقف براي نماز در يكي از ايستگاههاي بين راهي است، بهترين ايستگاه انتخاب مي شود. وروديهاي مدل، شامل خصوصيات شبكه ريلي، نوع قطارها و نيز زمانهاي مجاز براي اقامه نماز هستند. به منظور ارزيابي عملكرد مدل پيشنهادي، مسايل آزمايشي توسط نرم افزار لينگو حل شده اند. با استفاده از مدل پيشنهادي، مي توان زمانبندي حركت قطارهاي مسافري و باري در مسيرهاي تك خطه ريلي ايران را به صورت مكانيزه انجام داد.

Iranian rail network has special preferences and constraints that have persuaded transportation planners to consider these constraints in their schedules. The aim of this study is to develop a new mathematical model for train scheduling problem in the single-track railways. The model consists of both passenger and freight trains. The main innovation of the model is to develop the new constraints for assessing the capacity of the siding tracks in the stations for all trains and other new constraints specialized for the passenger trains to be stopped in one station in order to let the passengers do their prayers. The objective of the suggested model is to minimize the total delays of passenger and freight trains for both directions. In order to assess the application of the model, three test problems are solved by Lingo software. Using this model, it is possible to complement the time-tabling for single-track railways automatically.