یک روش جدید برای حل مسئله حمل و نقل عمومی با استفاده از برنامه ریزی خطی و الگوریتم فراابتکاری ترکیبی PS-ACO

اتوبوسرانی یکی از مهم ترین سامانه های حمل و نقل عمومی شهری بوده و اتوبوس به دلیل امتیازات خاص خود نسبت به سایر سامانه ها، بیشتر مورد توجه قرار گرفته است. در اکثر شهرها، سامانه  اتوبوسرانی با توجه به فقدان سامانه های پیشرفته حمل و نقل از قبیل مترو، تراموا، قطار سبک شهری و مانند آن ها وظیفه سنگینی را بر عهده دارند. به علت ویژگی های مثبت و مزایای این سامانه، ارتقای کارآیی آن به برنامه ریزی، اندیشه و راه حل های متعدد مسئولین و متخصصین این امر نیاز دارد. در این مقاله، یک مدل برنامه ریزی خطی به منظور بهینه سازی سیستم اتوبوس رانی شهری با هدف کمینه کردن مجموع هزینه های راه اندازی خطوط، هزینه تعمیرات و نگهداری و میزان مصرف سوخت و همچنین با کمینه سازی زمان ورود اتوبوس به ایستگاه ها سطح رفاه مسافران را به حداکثر برساند. مدل پیشنهادی در نرم افزار GAMS شبیه سازی گردیده و  بر روی آن تحلیل حساسیت صورت گرفته است. با توجه به پیچیدگی و زمان محاسباتی بالای مدل پیشنهادی، یک روش فرا ابتکاری ترکیبی مبتنی بر رهیافت های کولونی مورچگان (ACO) و ازدحام ذرات (PSO) موسوم به PS-ACO نیز برای حل آن توسعه داده شده و در نرم افزار متلب (MATLAB)  شبیه سازی گردیده است. نتایج محاسباتی نشان می دهد هزینه سوخت و فاصله مکانی بین ایستگاه ها، بیشترین تاثیر در میزان هزینه های عملیاتی و فاصله زمانی بین ایستگاه ها و بیشترین تاثیر در سطح رفاه مسافرین را دارد. همچنین تعداد ایستگاه ها، تاثیر بیشتری بر پیچیدگی و زمان حل مدل نسبت به تعداد مسیر و تعداد اتوبوس از خود نشان می دهد.