Multi-objective rapid transit network design

Kent içi hızlı ulaşım ağı tasarımı, mevcut kentsel trafik şartlarında, ray hatlarının ve istasyonların konumlandırılacağı yerleri belirler. Diğer ulaşım tiplerine benzer bir şekilde hızlı ulaşım ağlarının, kent halkı üzerinde sosyal ve ekonomik etkileri bulunduğundan, tasarım ve yapım aşamalarında konuya dâhil olan birçok kişi tarafından dikkate alınması gereken birçok ölçüt vardır.Son yıllarda kentsel planlamada sürdürülebilirliğin önemi arttığından, uzmanlar daha çevre dostu çözümler bulmaya dikkat etmektedirler. Başta yoğun nüfuslu bölgeler olmak üzere birçok şehirde hava kirliliği araçlardan çıkan gazlarla ilişkilendirilir. Bu yan etkileri azaltabilmenin önemli bir yolu toplu taşımayı teşvik etmektir. Otobüs ve ya metrobüs gibi toplu taşıma araçları da zehirli gazlar saldığından dolayı, bu çalışma hızlı ulaşım ağları üzerine yoğunlaşmaktadır. Ancak bu tip ağların en belirgin özelliğinin, diğer toplu taşıma tiplerine oranla daha yüksek bir yatırım maliyetine sahip olması olduğunu belirtmek gerekir. Dahası, istasyon sayısı arttıkça, yapım maliyeti de artacaktır. Bu çalışmada, mevcut araç ağını da dikkate alarak, başlangıç ve bitiş noktaları önceden belirlenmemiş tek bir hattın tasarımı incelenmiştir. Problem, gaz salınımının ve yapım maliyetinin iki ayrı amaç olarak üst seviyede en azlanacağı, kullanıcıların trafik davranış eğilimlerinin ise alt seviyede incelendiği çok ölçütlü iki seviyeli bir model olarak tasarlanmıştır. Model, gidecekleri noktaya mümkün olan en kısa yolu seçerek gerçekçi davranacağı varsayılan kullanıcıların seçimlerini yansıtmaktadır. Baskın çözümleri bulabilmek amacıyla, NSGA-II çok ölçütlü evrimsel algoritması probleme uyarlanmış ve alt seviyedeki trafik atama problemini çözebilmek için de Frank-Wolfe Algoritmasının bir uyarlaması kullanılmıştır. Önerilen algoritma, literatürde çokça kullanılan bir probleme uygulanmış ve önemli çıkarımlar sunulmuştur.