Integrating routing decisions in public transportation problems

این کتاب به سه مشکل برنامه‌ریزی ناشی از برنامه‌ریزی حمل‌ونقل عمومی راه‌آهن می‌پردازد: برنامه‌ریزی خط، زمان‌بندی و مدیریت تاخیر، با هدف به حداقل رساندن زمان سفر مسافران. در حالی که بسیاری از رویکردهای بهینه‌سازی این مشکلات را با فرض اینکه انتخاب مسیر مسافران مستقل از راه‌حل است، ساده می‌کنند، این کتاب بر مدل‌هایی تمرکز می‌کند که در نظر می‌گیرند مسافران مسیر سفر خود را با راه‌حل برنامه‌ریزی اجرا شده تطبیق می‌دهند. یعنی یک راه‌حل برنامه‌ریزی و مسیرهای مسافران به طور همزمان تعیین و ارزیابی می‌شوند.

این کار از نظر فنی عمیق است، با یافته‌های روشنگرانه در مورد پیچیدگی و رویکردهای الگوریتمی برای مشکلات حمل‌ونقل عمومی با مسیریابی مسافری یکپارچه. این برای محققان در زمینه های ریاضیات، علوم کامپیوتر، یا تحقیقات عملیاتی در نظر گرفته شده است که در زمینه حمل و نقل عمومی از نقطه نظر بهینه سازی کار می کنند. همچنین برای دانش‌آموزانی که می‌خواهند در انجام اثبات پیچیدگی و طراحی الگوریتم‌های زمان چندجمله‌ای برای مشکلات شبکه شهود و تجربه کسب کنند ایده‌آل است.

این کتاب برنامه‌ریزی خط، زمان‌بندی و مدیریت تاخیر را به صورت طراحی ترکیبی مدل‌سازی می‌کند. و مشکلات مسیریابی در شبکه ها. در تجزیه و تحلیل پیچیدگی، مرز بین مسائل NP-hard و حل چند جمله ای نشان داده شده است. بر این اساس، بینش های به دست آمده برای توسعه رویکردهای راه حل برای مشکلات در نظر گرفته شده استفاده می شود. علاوه بر فرمول‌بندی‌های برنامه‌نویسی اعداد صحیح، یک روش اکتشافی تکرارکننده برنامه‌ریزی و گام مسیریابی برای حل مشکلات پیشنهاد شده است.

This book treats three planning problems arising in public railway transportation planning: line planning, timetabling, and delay management, with the objective to minimize passengers’ travel time. While many optimization approaches simplify these problems by assuming that passengers’ route choice is independent of the solution, this book focuses on models which take into account that passengers will adapt their travel route to the implemented planning solution. That is, a planning solution and passengers’ routes are determined and evaluated simultaneously.

This work is technically deep, with insightful finding regarding complexity and algorithmic approaches to public transportation problems with integrated passenger routing. It is intended for researchers in the fields of mathematics, computer science, or operations research, working in the field of public transportation from an optimization standpoint. It is also ideal for students who want to gain intuition and experience in doing complexity proofs and designing polynomial-time algorithms for network problems.

The book models line planning, timetabling and delay management as combined design and routing problems on networks. In a complexity analysis, the border between NP-hard and polynomially solvable problems is illustrated. Based on that, the insights gained are used to develop solution approaches for the considered problems. Besides integer programming formulations, a heuristic method iterating planning and routing step is proposed to solve the problems.