混合整数計画法による旅客損失を最小化する鉄道の運転整理と計算時間短縮式(情報・システム基礎,<特集>学生論文)

概要

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災害や事故などで鉄道の列車ダイヤが乱れると,事態収束のため,一連のダイヤ変更からなる運転整理が行われるが,その量と複雑さからコンピュータシステムの支援が望まれている.本論文では,単純な遅延の解消ではなく旅客の視点にたつ運転整理を目的に,一人の旅客がダイヤ乱れ時に被る不便度と平常時に感じている不便度との差分を旅客損失と定義し,その総和を最小化する,混合整数計画法に基づいたアルゴリズムと計算時間短縮式を提案する.本論文の定式化は,先行研究と同様に,運転整理手段とそれに影響される運転整理ダイヤからなる列車運行部分と,運転整理ダイヤに対して定まる旅客の利用経路を意味する旅客行動部分とを,一体的に表現する.列車運行については,運転整理手段として列車の順序変更に加えて種別変更と折返し変更が実施可能で,旅客行動については,拡張された評価指標を用いるため,モデルの規模が増大するが,解空間を縮小する制約式を導入して計算時間を抑える.実路線を含むデータに対して,様々な運転整理手段を用いて旅客の存在を考慮した運転整理ダイヤが実時間で作成できることを,計算機実験により示す.
一般社団法人電子情報通信学会の論文
2014-03-01