استفاده از روش بهینه‌سازی و فرا‌ابتکاری به‌منظور کاهش سرفاصله زمانی اتوبوس (نمونه موردی: خطوط اتوبوس‌رانی قزوین)

یکی از مهم‌ترین پارامترها در ارزیابی میزان رضایت مسافران سیستم اتوبوس‌رانی، فراوانی اتوبوس‌ها و یا سرفاصله زمانی بین آن‌هاست. در این مطالعه مسئله بهینه‌سازی فراوانی سیستم حمل‌ونقل عمومی موردبررسی قرارگرفته است، که هدف آن تعیین فاصله زمانی بین اتوبوس‌های بعدی برای مجموعه‌ای از خطوط حمل‌ونقل عمومی است که توسط برنامه‌های سفر آن‌ها تعیین می‌شود. نتیجه حاصله باید تقاضای مبدأ-مقصد داده‌شده و محدودیت در ناوگان اتوبوس‌رانی موجود را برآورده سازد. به‌این‌ترتیب یک مدل برنامه‌ریزی خطی مختلط عدد صحیح (MILP) برای یک مدل از قبل موجود پیشنهاد شد، که در اصل به‌عنوان یک فرمول دوسطحی غیرخطی تدوین‌شده است. فرمولاسیون پیشنهادی قادر به حل موارد واقعی بهینگی مسائل کوچک‌مقیاس با استفاده از تکنیک MILP است. برای حل موارد بزرگ‌مقیاس یک روش فرا ابتکاری پیشنهاد شد که دقت آن با مقایسه نتایج دقیق برآورد شده است. هر دو رویکرد دقیق و تقریبی، با استفاده از موارد موجود تست‌شده است، به‌این‌ترتیب از سیستم حمل‌ونقل عمومی شهر قزوین به‌عنوان نمونه‌های موردی در این مطالعه استفاده شد. اگرچه سیستم حمل‌ونقل عمومی آن دارای 22 خط بود، پیشرفتی حدود 6 درصد با استفاده از این مدل به دست آمد. این نشان می‌دهد که حتی در موارد کوچک، جا برای بهبود بهره‌وری سیستم وجود دارد. ازآنجاکه یافتن بهینگی کلی از شهر قزوین پس از مقدار قابل‌توجهی از زمان اجرا امکان نداشت، در این مطالعه یک روش راه‌حل جایگزین پیشنهاد شد. بنابراین، یک رویکرد فرا ابتکاری جستجوی ممنوعه ارائه شد که نتایج آن در مقایسه با مدل دقیق، رقابتی است.