Resumen

En este estudio, investigamos un modelo de optimización de dos niveles para el problema del transporte de mercancías peligrosas con reserva de carriles. El problema consiste en seleccionar los carriles que deben reservarse en la red y planificar las rutas para las tareas de transporte de mercancías peligrosas. Se considera el equilibrio entre el coste del transporte, el riesgo y el impacto en el tráfico normal. Utilizando la teoría del flujo de tráfico, cuantificamos el impacto en el tráfico normal y modificamos el modelo tradicional de medición del riesgo. El problema se formula como un modelo de programación multiobjetivo de dos niveles que implica la selección de carriles reservados para el gobierno y la planificación de rutas para los transportistas de materiales peligrosos. Se proponen dos algoritmos metaheurísticos híbridos basados en el algoritmo de optimización por enjambre de partículas y el algoritmo genético, respectivamente, para resolver el modelo binivel. Su rendimiento en instancias a pequeña escala se compara con las soluciones exactas basadas en el método de enumeración. Por último, se comparan los resultados computacionales en instancias a gran escala y se presenta un análisis de sensibilidad de los parámetros clave. Los resultados indican lo siguiente (1) Ambos algoritmos son métodos eficaces para resolver este problema, y el método basado en el algoritmo de optimización por enjambre de partículas requiere un tiempo de computación más corto, mientras que el método basado en el algoritmo genético muestra más ventajas en la optimalidad. (2) El modelo binivel puede reducir eficazmente el riesgo total del transporte de mercancías peligrosas teniendo en cuenta los intereses de los transportistas de mercancías peligrosas y de los viajeros ordinarios. (3) La tasa de utilización de los carriles reservados aumenta con el incremento del número de tareas. Sin embargo, una vez que la proporción de vehículos de transporte de mercancías peligrosas es excesiva, la ventaja de reducir el riesgo de los carriles reservados disminuye gradualmente.

• Materias:Motores (Mecánica) Ingeniería del transporte Seguridad del transporte Planificación de ruta Capacidad de tráfico
• Subjects:Engines Transport engineering Transport safety Path planning Traffic capacity
• Palabras claves:algoritmo de optimización de enjambre de partículas, problema, modelo binivel, algoritmo genético, transportistas de mercancías peligrosas, tráfico normal, planificación de rutas, carriles reservados, instancias de escala, modelo de programación binivel multiobjetivo
• Keywords:particle swarm optimization algorithm, problem, bilevel model, genetic algorithm, hazmat carriers, normal traffic, planning paths, reserved lanes, scale instances, multiobjective bilevel programming model