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Enregistrement W4385349667 · doi:10.1287/trsc.2022.0271

An Iterated Local Search Metaheuristic for the Capacitated Demand-Driven Timetabling Problem

2023· article· en· W4385349667 sur OpenAlexaff
Tommaso Schettini, Michel Gendreau, Ola Jabali, Federico Malucelli

Notice bibliographique

RevueTransportation Science · 2023
Typearticle
Langueen
DomaineEngineering
ThématiqueRailway Systems and Energy Efficiency
Établissements canadiensPolytechnique MontréalÉcole de Technologie SupérieureGroup for Research in Decision AnalysisHEC Montréal
Organismes subventionnairesnon disponible
Mots-clésIterated local searchTrainMathematical optimizationPublic transportComputer scienceMetaheuristicIterated functionScheduling (production processes)Local search (optimization)Integer programmingMoment (physics)Operations researchTransport engineeringEngineeringMathematics

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

In many major cities, metro lines constitute the backbone of urban public transport, providing an efficient and greener alternative to private mobility. An important feature that distinguishes metro lines from other public transport means, such as buses, is that metros are typically tightly resource constrained. The trains operating on a particular line are often specifically fitted for that line, making any capacity expansion extremely costly and time-consuming. Therefore, researchers and operators alike are seeking ways to make better use of existing resources. One possible way of doing so is by adapting timetables to forecasted demand while accounting for limited vehicle capacities. Thus, we consider a demand-driven nonperiodic timetabling problem for a two-directional metro line that minimizes the total passenger waiting time through the efficient scheduling of the available trains. Considering that passengers board trains using a well-mixed policy, we explicitly account for train capacities on a moment-to-moment basis. Last, we consider that trains are allowed to short turn. In this respect, we assume that trains must pass by a given station before short turning and are only allowed to idle after having short turned. We devise a polynomial time algorithm for assessing the total passenger waiting time generated by a given timetable and an effective lower bound that is evaluated in linear time. These are used in a variable neighborhood search algorithm, which is embedded in an iterated local search metaheuristic. Classical local search-based neighborhoods are not effective for our problem because they do not explicitly handle the vehicle scheduling decisions. To handle this challenge, we proposed three tailored neighborhoods. We validate our heuristic on the uncapacitated version of the problem. Considering a benchmark of 48 artificial instances with up to 20 stations, our heuristic achieved an average gap of 0.67% and found eight new best solutions. We also validated our heuristic on three sets of instances based on realistic lines from Milan, Madrid, and Beijing. Furthermore, we demonstrate the operational advantages of our optimized timetables in the capacitated version of the problem by comparing them with regular timetables and with exact solutions obtained for the uncapacitated case. Furthermore, we conduct a sensitivity analysis with respect to the capacity of the trains and investigate the impact of a priority boarding policy. Supplemental Material: The online appendix is available at https://doi.org/10.1287/trsc.2022.0271 .

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction machine sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,001
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,002
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Simulation ou modélisation · Signal consensuel: Simulation ou modélisation
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: aucune
Score de désaccord entre enseignants0,008
Score d'incertitude au seuil0,016

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0010,002
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0010,001
Méta-épidémiologie (sens large)0,0010,001
Bibliométrie0,0010,001
Études des sciences et des technologies0,0000,001
Communication savante0,0010,001
Science ouverte0,0020,001
Intégrité de la recherche0,0020,001
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0020,000

Scores machine (provisoires)

Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.

Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.

Tête enseignante Opus0,025
Tête enseignante GPT0,272
Écart entre enseignants0,246 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeSimulation ou modélisation
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations11
Publié2023
Routes d'admission1
Résumé présentoui

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