ارايه يك الگوريتم حريصانه توسعه شبكه مبتني بر توسعه با كمترين هزينه – مطالعه موردي: شبكه راه آهن كشور ايران

مسائل حمل و نقلي به سه سطح استراتژيك، تاكتيكي و كاركردي دسته بندي مي شود كه هريك سطح نفوذ، ميزان بودجه مورد نياز، تصميم گيران و دوره زماني متفاوتي دارند. مسئله طراحي و توسعه شبكه حمل و نقل ريلي يكي از مسائل مهم و كليدي از سطح استراتژيك است. به طور خلاصه، طراحي شبكه به نحوه اختصاص دادن بودجه محدود به توسعه زيرساخت شبكه ريلي مي پردازد، به گونه اي كه هدف هاي خاصي همچون كمينه سازي كل زمان سفر در شبكه، كمينه سازي هزينه هاي توسعه يا نگهداري شبكه، بيشينه سازي درآمد حاصله از انتقال بار، يا بيشينه سازي جذب تقاضاي سفر به سوي شيوه ريلي لحاظ شود. شكل عمومي مساله طراحي شبكه يك مسئله دوسطحي در رده مسائل NP Hard به شمار مي رود كه حل آن در مقياس هاي كوچك با دشواري روبروست. در اين مقاله بر اي حل مسئله طراحي شبكه يك الگوريتم حريصانه ارايه مي شود كه سعي دارد ضمن عبور سطح مشخصي از تقاضاي بار از شبكه، هزينه هاي توسعه شبكه را در سطح كمينه نگه دارد. براي اين منظور، الگوريتم از يك سطح تقاضاي اوليه شروع كرده، پس از اعمال الگوريتم تخصيص ترافيك در هر تكرار، يكي از بلاك هاي به ظرفيت رسيده را انتخاب مي كند و ظرفيت آن را به صورت جزئي افزايش مي دهد. در يك رويكرد حريصانه، اولويت انتخاب در هر تكرار به بلاك داراي كمترين هزينه توسعه داده مي شود. اين روند تا جايي پيش مي رود كه كل سطح تقاضاي ورودي بتواند از شبكه انتقال پيد ا كند. مطالعه پيش رو اين الگوريتم را به زبان جاوا پياده سازي و نتايج حاصله را براي شبكه راه آهن ايرا ن به عنوان مطالعه موردي گزارش مي كند. مطابق نتايج، با توجه به معيارهاي سطح تقاضاي عبوري و سطح توسعه (سرمايه گذاري ) در شبكه، مي توان به جواب هاي به دست آمده به ديد جواب هاي چندهدفي شبه پاريتو نگريست. اين جواب ها با درصدهاي متفاوت از اهميت اين دو هدف مورد بررسي قرارگرفته و نتايج به دست آمده تحليل مي شوند.