دفاعیه دکتری در دانشکده مهندسی صنایع

آقای مهندس امین جمیلی دانشجوی دوره دکتری مهندسی صنایع (گرایش اقتصادی اجتماعی) سه شنبه 21 تیرماه از رساله خود با عنوان "زمانبندی دوره ای استوار در برابر اغتشاش حرکت قطارها و تعیین ظرفیت زیر ساختهای خطوط ریلی" به راهنمایی دکتر شفیعا دفاع نمود. 

  چکیده رساله

  یکی از مهمترین مسائل بهینه سازی مورد بررسی در حیطه صنعت راه آهن، زمانبندی حرکت قطارها می باشد. در پایان نامه حاضر مسئله زمانبندی حرکت قطارهای استوار در برابر آشفتگی مورد بررسی قرار می گیرد. در ابتدا مسئله تشکیل قطارها و مسیر دهی آنها بعنوان ورودی مساله زمانبندی حرکت قطارها، با فرضیات جدید نظیر ورود قطارها بر اساس توزیع پوآسون بصورت یک مدل ریاضی خطی فرموله شده و آشفتگی در تعداد واگنها و وزن هر یک از محموله ها بررسی گردیده و روش ابتکاری مبتنی بر تفکیک مسئله به چند زیر مساله ارائه می گردد. در ادامه مساله زمانبندی حرکت قطارها در دو حالت میکرو و ماکرو معرفی می گردد. مدلسازی ریاضی این مساله با محدودیتها و فرضیات متنوعی نظیر (1) دوره ای بودن زمانبندی حرکت قطارها (2) درنظرگیری محدودیت ظرفیت خطوط داخل ایستگاه ها (3) در نظرگیری زمانهای مورد نیاز جهت شتابگیری و ترمزگیری قطارها در ایستگاه ها (4) محدودیت نماز و توسعه این محدودیت به یک محدودیت جدید در مساله زمانبندی کار کارگاهی، ارائه می گردد. در ادامه پس از بررسی آشفتگی در زمان طی بلاکها و تکثیر تاخیرات قطارها در شبکه ریلی، پدیده جدیدی با نام تشدید تاخیرات در زمانبندی دوره ای حرکت قطارها توضیح داده می شود. سپس نحوه محاسبه تاخیرات قطارها در بلاکها ارائه و سه شاخص استواری جدید معرفی و نحوه محاسبه آنها توضیح داده می شود. شاخص اول بر مبنای روش بهینه سازی استوار می باشد. نحوه بکارگیری این روش در مساله زمانبندی حرکت قطارها به جزئیات توضیح داده خواهد شد. سپس یک شاخص استواری بر مبنای در نظر گیری تابع توزیع آشفتگی ها و شاخص استواری دیگری بر مبنای در نظر گیری میانگین مقدار آشفتگی ها تعریف می گردد. همچنین مدل ریاضی زمانبندی حرکت قطارهای استوار و نیز نحوه محاسبه بافرهای زمانی توضیح داده خواهد شد. جهت حل مساله زمانبندی دوره ای استوار در برابر آشفتگی با در نظرگیری محدودیتهای شمرده شده، الگوریتمهای دقیق و ابتکاری مختلفی شامل (1) استفاده از نرم افزار لینگو، (2) روش شاخه و حد، (3) روش ابتکاری بیم سرچ، (4) الگوریتم عملیات حرارتی شبیه سازی شده، (5) الگوریتم شبه مغناطیس، (6) الگوریتم پرندگان (7) هیبریداسیون الگوریتمهای عملیات حرارتی شبیه سازی شده و الگوریتم شبه مغناطیس و (8) هیبریداسیون عملیات حرارتی شبیه سازی شده و الگوریتم پرندگان، مورد بررسی قرار گرفته و عملکرد هر یک از آنها در مسئله مورد بررسی از طریق حل مسائل تصادفی و نیز حل مسائل واقعی، شامل مسیر راه آهن تهران- اصفهان، مقایسه می شوند. همچنین 3 روش جهت مقایسه استواری برنامه های زمانبندی با یکدیگر ارائه شده است، و از این طریق شاخصهای استوار سازی پیشنهادی با یکدیگر مقایسه شده اند. در ادامه مساله تعیین ظرفیت خطوط ریلی مورد بررسی قرار گرفته و الگوریتم جدید ی جهت محاسبه ظرفیت عملی ارائه می گردد. در نهایت، اثرات متقابل بهینگی، ظرفیت و استواری مورد بررسی قرار می گیرد. بطور کلی نتایج حاصله بیانگر بهبود مناسب در تهیه برنامه های زمانبندی استوار و تولید آنها در زمانهای معقول با بکارگیری الگوریتمهای پیشنهادی کارا می باشد.

  واژه‌های کلیدی: برنامه زمانبندی دوره ای حرکت قطارها، استواری، آشفتگی، الگوریتمهای دقیق و ابتکاری، ظرفیت خطوط ریلی