Dissertação
{en_GB=Railway planning: optimization approaches for the rolling stock rotation problem} {} EVALUATED
{pt=O material circulante é o conjunto de unidades ferroviárias e é um dos maiores ativos que uma empresa ferroviária pode ter. Ao escalonamento destas carruagens chama-se planeamento da rotatividade das locomotivas de comboio e é um problema muito complexo e demoroso, sendo que tem de ser feito incorrendo os menores custos operacionais possíveis. O escalonamento deve garantir que as carruagens operam todas as viagens planeadas, respeitando os requisitos ferroviários. Este trabalho incorpora varias condições relativas ao sistema ferroviário, tais como a composição dos veículos, a capacidade das estações, a bonificação para viagens regulares, a penalização para viagens em vazio, e as manobras de acoplar, desacoplar e virar carruagens. Resolvemos o problema aplicando o modelo dos hiperarcos e a nossa contribuição foca-se na adição de uma nova função objetivo, passando a ter um modelo bi-objetivo. Esta nova função objetivo visa minimizar as emissões produzidas ao longo das operações envolvidas. Para resolver este modelo, usamos o método da ε-restrição aumentada. Mostramos que a complexidade do nosso modelo deve-se principalmente aos hiperarcos das operações de acoplamento e desacoplamento e que, variando a bonificação de regularidade, alteramos as rotas de solução, enquanto a variação da penalização de viagens em vazio não se altera tanto. Além disso, quando se considera a minimização das emissões, as soluções tendem a ter menos viagens em vazio do que as soluções fornecidas pela minimização dos custos. Por fim, para validar e testar o modelo, utilizamos a base de dados pública do sistema de metro de Chicago. , en=Rolling stock is the set of train units and is one of the most expensive assets that a railway company can own. The rolling stock rotation planning aims to schedule the rotation of the rolling stocks at minimal costs and is a very complex and time-consuming problem when properly integrated. The rotation must ensure that it covers all trips already defined in the timetable, and respects the requirements imposed by the railway network. This work integrates a significant number of industrial railway requirements such as vehicle compositions, station capacity, regularity bonification, deadhead trip penalization, shunting, and turn operations. We solved the problem through the hypergraph model methodology, and our contribution is the addition of a new objective function, implying the model to be considered as bi-objective. The new objective function aims to minimize the damaging emissions produced within the operations concerning the rolling stock rotation. To solve the model, we used the augmented ε-constraint method. We showed that the complexity of our model is mainly due to shunting operations hyperarcs and that by varying the regularity bonification, we would change the solution routes while the variation of the deadhead trip penalty would not change as much. Moreover, when considering the minimization of the emissions, the solutions tend to have fewer deadhead trips than the solutions provided by the cost minimization. Lastly, to validate and test the model, we used the Chicago railway subway’s open data. }
novembro 22, 2023, 10:0
Orientação
