طراحی و توسعه یک سیستم هوشمند مکانی-زمانی جهت بهینه سازی اشتراک گذاری سفر با استفاده از الگوریتم ژنتیک

در دهه­های اخیر با افزایش جمعیت شهرها و رشد اقتصادی، حمل و نقل و ترافیک شهری افزایش چشمگیری یافته است. امروزه، به منظور کاهش ترافیک، راهکار نوینی با نام اشتراک­گذاری سفر رایج شده است، که در آن افراد در مسیر سفر خود، با افراد دیگر همسفر شده و با خودداری از تک­سرنشینی از حجم ترافیک شهر می­کاهند. در مقاله حاضر پس از مطالعه­ی تحقیقات پیشین در این موضوع، تصمیم به بکارگیری روشی جدید جهت چینش بهینه ترکیب مسافران و کاهش تاکسیهای تک­سرنشین گرفته شد. نوآوری بکار رفته در این تحقیق در استفاده از الگوریتم ژنتیک جهت بهینه سازی و در نظر گرفتن یک زمان معطلی تعیین شده توسط هر مسافر می باشد. الگوریتم ژنتیک با کنار هم قراردادن تصادفی مبدا و مقصد مسافران در تاکسی­ها و اندازه­گیری هزینه سفر بین این مبداها و مقصدها، هزینه کل سفر هر تاکسی را محاسبه کرده و در نهایت جواب بهینه که بهترین چینش مبداها و مقصدها در همه تاکسی­ها است را پیدا می کند. البته در این بین بعضی از تاکسی­های تک­سرنشین خاموش شده و مسافران آنها بین بقیه تاکسی­ها پخش می­شوند. در این راستا از مفاهیم «آنالیز شبکه» برای محاسبه هزینه­ی سفر بین مبداها و مقصدهای مسافران استفاده شد. در نهایت نتایج بدست آمده از اعمال مدل توسعه داده شده بر روی منطقه ۶، ۷، ۱۱ و ۱۲ شهر تهران و ۵۰۰ مسافر و ۵۰۰ تاکسی نشان داد که ۲۵۸ تاکسی (۶/۵۱ درصد) از تاکسیها خاموش شدند که نشان از کارایی مناسب الگوریتم مورد نظر برای کاهش خودروهای تک­سرنشین دارد. همچنین ۹۸ تاکسی (۶/۱۹ درصد) تاکسی­ها به صورت ۳ مسافره و ۶۲ تاکسی (۴/۱۲ درصد) به صورت ۲ مسافره تعیین شدند و تنها ۸۲ تاکسی (۴/۱۶ درصد) اقدام به جابجایی ۱مسافر کردند. به بیان دیگر، ۴/۱۶ درصد مسافران به صورت تکی سفر کرده و ۶/۸۳ درصد مسافران به صورت اشتراکی سفر کرده­اند که نشان از موفقیت­آمیز بودن روش توسعه داده می باشد.

Keywords:

اشتراک گذاری سفر , هوش مصنوعی , الگوریتم ژنتیک , تحلیل شبکه , زمان معطلی