公路車輛調度問題之研究-以新竹客運為例

Abstract

近年來台灣公路客運業者遭遇了許多營運管理上的問題,如私人運具 大量的成長,造成道路的擁擠,降低了服務水準,又因勞工意識抬頭,造成人 事成本逐年上升,種種原因使得客運業者實難維持營運績效,客運公司的經 營是日益困難.本研究從營運成本方面著手,試圖由規劃較佳之人車調度計 畫以減少客運公司經營的成本. 公路客運之營運路網通常包括了多個 場站及多條營運路線,由於一般公路客運業者所擁有的車輛廠牌甚多,車輛 性能不一,現階段並不容易實行人車分離之調度制度,一方面考慮到行車安 全,一方面也為便於維修責任的劃分,實務上一般都採用人車合一之調度制 度,因此,乃發展人車合一調度制度之車輛調度模式與求解方法.模式之構 建由本研究設計之客運排班時空網路而發展,建立一線性整數規劃模式與 一非線性整數規劃模式,二模式中,以非線性模式較能表現目標達成程度上 的差異,但最佳解之求取甚為困難,對此乃發展一啟發式解法以求取品質較 佳之次佳解,求解方法乃藉由區域搜尋法發展. 啟發式解法之演算程序 包括有二項策略,即班次移轉策略與班次交換策略,本研究將此二項策略以 三種不同之組合作測試,經實 證 測試,可知成效良好,對於不同目標式之 結構,都具有相當程度改善目標值的效果,而在較適當的目標式設計下,演 算方法都能適度的減少車輛數或降低人車閒置時間,實務上客運業者可針 對企業著重的目標,設計較合適之目標式結構,以求演算結果能符合業者追 求的目標. The business of intra-city bus transportation plays an importantrole inTaiwan's transportation needs. This research focuses ondeveloping and solving models for a better bus dispatching schedulein order to reduce the operation costs. The operation network of intra-city bus transportation is a multi-depotand multi-route network. Also, we consider the "vehicle-with-appointed-crew" paradigm in our models that every vehicle is associated with a specificcrew/driver. Based on the time-space network graph, a linear and non-linearmodels are built for the above stated purpose. A local search based heuristic algorithm is then designed for producingpseudo-optimal solutions for these models.The core of this heuristic algorithmis based on schedule transfer and exchange strategy. Finally, a numericalexperiment is designed to evaluate this algorithm. The results indicate thatthis heuristic algorithm yield better schedules than the existing ones, interm of number of vehicles needed and idle time of drivers.