A Simulation-Optimization Approach for Improved Robustness of Railway Timetables

Tid: On 2019-12-04 kl 10.15

Plats: B26, Brinellvägen 23, Stockholm (English)

Ämnesområde: Transportvetenskap Transportsystem

Licentiand: Johan Högdahl , Transportplanering

Granskare: Professor Alireza Ahmadi, Luleå tekniska universitet

Huvudhandledare: Adjungerad Professor Markus Bohlin, Transportplanering; Docent Oskar Fröidh, Transportplanering

Abstract

För järnvägen har tidtabellen en central roll, och dess kvalité har stor betydelse för kapacitet och tillförlitlighet. Processen att konstruera en tidtabell är ofta en uppgift som utförs manuellt med begränsat datorstöd och på grund av beroenden mellan enskilda tåg är det ofta ett tidskrävande och svårt arbete.

Dessa tågberoenden gör det svårt att manuellt konstruera konfliktfria tidtabeller samtidigt som det också är svårt att manuellt förbättra en given tidtabell, vilket beror på att de är svårt att förutsäga vad effekten av en given ändring blir.

Eftersom efterfrågan på järnväg fortsatt förväntas öka, finns det ett behov av att kunna köra fler tåg. Samtidigt pågår det redan i många europeiska länder en offentlig debatt om järnvägen punktlighet, vilken riskeras att försämras vid högre kapacitetsanvändning. Därför finns det även ett behov av att förbättra tidtabellernas robusthet, där robusthet syftar till en tidtabells möjlighet att stå emot och återhämta mindre förseningar. För att hantera denna målkonflikt kommer det behövas ökad precision vid både planering och drift, vilket kan uppnås med en högre grad av automation.

Forskningen i denna avhandling syftar till att förbättra robustheten för tågtidtabeller genom att kombinera mikro-simulering med matematisk optimering, två metoder som redan används i hög grad av både yrkesverksamma trafikplanerare och forskare men som sällan kombineras. I den här avhandlingen förslås en sekventiell metod baserad på att simulera en given tidtabell och optimera den för att minska den viktade summan av planerad restid och predikterad medelförsening. Metoden har visat på lovande resultat i simuleringsstudier, där det har varit möjligt att uppnå en väsentligt bättre punktlighet och minskad medelförsening, genom att endast förlänga de planerade restiderna marginellt. Även förbättrad samhällsekonomisk nytta har observerats av att tillämpa den föreslagna metoden. Sammantaget visar detta metodens potentiella nytta och motiverar även fortsatt forskning.

urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:kth:diva-263761

Innehållsansvarig:infomaster@abe.kth.se
Tillhör: Skolan för arkitektur och samhällsbyggnad (ABE)
Senast ändrad: 2019-11-12