Optimalizace vedení linek MHD

Abstract

Disertační práce na téma Optimalizace vedení linek městské hromadné dopravy se zabývá problematikou návrhu sítě linek metodami matematického programování. Úvodní kapitoly disertační práce jsou věnovány základnímu rozboru kritérií kvality v městské hromadné dopravě - doba a rychlost přemístění, bezpečnost dopravy, přepravní příležitost, spolehlivost a přesnost, komfort, informovanost, vlivy na životní prostředí, ekonomické náklady. Následně jsou kritéria rozdělena na dvě základní skupiny – se vztahem k síti linek a ostatní. Každé kritérium je detailně popsáno. Dále se zabývají přehledem přístupů k navrhování sítí linek MHD. V závěru analytické části práce jsou definovány cíle disertační práce. Návrhová část práce je shrnuta do dvou kapitol. První kapitola popisuje teoretická východiska řešení. V druhé kapitole je popsána formulace problému, návrhy matematických modelů a návrh nového algoritmu pro řešení úlohy. Součástí těchto kapitol je i popis modelování chování cestujících. Chování cestujících se prognózuje podle navržené sítě linek. Další část práce je věnována experimentům s navrženými modely a algoritmy. Experimenty jsou prováděny v síti linek městské hromadné dopravy v městě Žilina. V závěrečných kapitolách jsou shrnuty vědecké přínosy práce a možnosti pokračování v řešení daného problému. Výsledkem práce je nový vícefázový přístup navrhování sítě linek městské hromadné dopravy. Navržený přístup využívá především exaktních modelů. Jsou navrženy jako modely lineární a vícekriteriální. Řešení navržených modelů probíhalo optimalizačním softwaru Xpress-IVE. Navržené modely jsou dále doplněny heuristickým algoritmem. Navržené modely i algoritmus byly publikovány na domácích i mezinárodních konferencích.

Dissertation thesis is „The ways“ deals with the problem of designing urban line network using mathematical programming methods. The introductory chapters of the dissertation thesis are devoted to the main analysis of the quality criteria in urban mass transport – time and speed of transportation, transportation safety, opportunity, reliability and accuracy, comfort, informedness, environmental impact, economic cost. Consequently, the criteria are divided into two basic groups – in relation to transport line network and the others. Each criterion is described in detail. Furthermore, the survey of the approaches to the urban line network design is presented. There are defined the aims of the dissertation thesis at the close of the analysis part. The design part is summarized into two chapters. The first chapter describes theoretical background. The second chapter describes, the problem formulation, the mathematical models proposal, and the proposal of a new solution methodology. The part of these chapters is the description of modelling passengers’ behaviour. The passengers’ behaviour is estimated according to the proposed transport line network. The next part is devoted to experiments with the proposed models and algorithms. The experiments are performed at the urban line network in Žilina. In concluding chapters there are summarized scientific benefits of the thesis and possibilities of further research in a given problem. The thesis result is a new multiphase method of designing the urban public transport line network. The proposed method is based on the exact models. They are designed as linear and multi-criteria models. The designed models were solved using optimisation software Xpress-IVE. The proposed models are combined with a heuristic algorithm and were published at native and international conferences.