امیر علی زرین مهر

مسأله طراحی شبکه خطوط همگانی از مسائل اساسی در دستیابی به توسعه پایدار شهری به‌شمار می‌رود. این مساله به یافتن ترکیب بهینه خطوط حمل‌ونقل همگانی می‌پردازد، به‌گونه‌ای که با حفظ محدودیت بودجه، هدف خاصی در شبکه تامین گردد. باتوجه به این‌که طراحی شبکه، یک مسئله از نوع پیچیده و نمایی است، دستیابی به جواب دقیق (بهینه جهانی) آن در ابعاد بزرگ نیازمند روش‌های‌حل سیستماتیک همچون الگوریتم‌های ابتکاری/فرابتکاری است. این الگوریتم‌ها به‌طور گسترده در ادبیات تحقیق مورد استفاده قرارگرفتند، اما تمرکز بر روی انواع شبکه‌های حمل‌ونقلی با ویژگی‌های خاص اندک بوده‌است. هدف این مقاله طراحی خطوط شبکه حمل‌ونقلی در شبکه‌های شهری با الگوی شطرنجی است به گونه‌ای که، ضمن حفظ محدودیت بودجه، حداکثر پوشش در شبکه حاصل گردد. برای این منظور، این مطالعه یک الگوریتم جدید، از نوع ابتکاری –طراحی‌شده به طور خاص با تمرکز برای شبکه های شطرنجی– پیشنهاد می‌کند. الگوریتم پیشنهادی یک شاخص حریصانه موسوم به شاخص تقاضا ارائه داده و از آن برای ارتباط بین گره های پرتقاضا در شبکه استفاده میکند؛ به این ترتیب که به طور تکراری، هربار گره دارای بیشترین شاخص تقاضا انتخاب و یک خط همگانی کاندیدای عبوری از آن به ترکیب خطوط موجود اضافه میشود. مقایسه بهترین جواب های حاصل از الگوریتم ابتکاری در یک شبکه شطرنجی 10×6 برای 30 ماتریس تقاضای سفر تصادفی، در مقابل جواب‌های دقیق مساله نشان می‌دهد که الگوریتم ابتکاری می‌تواند در زمان کوتاه قابل‌توجه‌ای، جواب هایی نزدیک‌به جواب‌های دقیق مسئله را بیابد. مطابق نتایج به دست آمده، در مقایسه با حل دقیق در مدت زمان تقریبا 4 ساعت، الگوریتم پیشنهاد شده می‌تواند در مدت‌زمان (8±) 29 ثانیه، به طور متوسط، به جواب‌هایی با اختلاف 9/2 درصد نسبت ‌‌به جواب‌های بهینه جهانی دست پیدا کند.