Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Vấn đề thiết kế mạng lưới đường xe đạp đa mục tiêu với ràng buộc tiếp cận không gian-thời gian
Tóm tắt
Bài báo này nghiên cứu về vấn đề thiết kế mạng lưới đường xe đạp nhằm cải tạo cơ sở hạ tầng xe đạp hiện có cho những người đi xe đạp đi làm. Một mô hình lập trình số học nguyên đa mục tiêu được xây dựng nhằm xác định bố cục không gian của các mạng lưới đường xe đạp và các loại liên kết đường xe đạp. Mục tiêu của mô hình là tối đa hóa khả năng tiếp cận, tối thiểu hóa số lượng giao lộ, tối đa hóa mức độ phục vụ xe đạp và tối thiểu hóa tổng chi phí xây dựng, với các ràng buộc về không gian-thời gian và ngân sách tiền tệ. Trong mô hình, chỉ số đo lường khả năng tiếp cận không chỉ xem xét kết nối mà còn cả ngân sách thời gian di chuyển của những người đi xe đạp giữa mỗi cặp vị trí hoạt động-gốc. Vấn đề được giải bằng phương pháp ràng buộc mở rộng $$\epsilon$$ để sinh ra một tập hợp các giải pháp không bị chi phối. Hai ví dụ số học được sử dụng để chứng minh tính khả thi của mô hình và thuật toán giải quyết. Đối với ví dụ số học giả thuyết dựa trên mạng lưới đường xe đạp của khu vực Hồ Jurong ở Singapore, bốn kế hoạch thiết kế đường xe đạp không bị chi phối thay thế đã được tạo ra.
Từ khóa
#thiết kế mạng lưới đường xe đạp #lập trình số học nguyên #khả năng tiếp cận không gian-thời gian #giải pháp không bị chi phốiTài liệu tham khảo
Abounacer, R., Rekik, M., Renaud, J.: An exact solution approach for multi-objective location-transportation problem for disaster response. Comput. Oper. Res. 41, 83–93 (2014)
Asadi-Shekari, Z., Moeinaddini, M., Zaly Shah, M.: Non-motorised level of service: addressing challenges in pedestrian and bicycle level of service. Transp. Rev. 33, 166–194 (2013)
Bai, L., Liu, P., Chan, C.Y., Li, Z.: Estimating level of service of mid-block bicycle lanes considering mixed traffic flow. Transp. Res. A Policy Pract. 101, 203–217 (2017)
Bíl, M., Andrášik, R., Kubeček, J.: How comfortable are your cycling tracks? A new method for objective bicycle vibration measurement. Transp. Res. C Emerg. Technol. 56, 415–425 (2015)
Bryan, D.L., O’kelly, M.E.: Hub-and-spoke networks in air transportation: an analytical review. J. Reg. Sci. 39, 275–295 (1999)
Calvey, J., Shackleton, J., Taylor, M., Llewellyn, R.: Engineering condition assessment of cycling infrastructure: cyclists’ perceptions of satisfaction and comfort. Transp. Res. A Policy Pract. 78, 134–143 (2015)
Chandra, S., Bari, M.E., Devarasetty, P.C., Vadali, S.: Accessibility evaluations of feeder transit services. Transp. Res. A Policy Pract. 52, 47–63 (2013)
Chen, C.Y., Yan, S., Wang, L.: A model with a solution algorithm for the planning of a preliminary commuter-bikeway network under a roadway network system. Transp. Lett. 7, 289–299 (2015)
Chen, C.Y., Yan, S., Tseng, H.T.: A model with a solution algorithm for the improvement of an existing bikeway network. In: Proceedings of the Institution of Civil Engineers-Municipal Engineer, pp. 1–29. Thomas Telford Ltd. (2018)
Crainic, T.G.: Service network design in freight transportation. Eur. J. Oper. Res. 122, 272–288 (2000)
Deb, K.: Multi-objective optimization. In: Burke, E.K., Kendall, G. (eds.) Search Methodologies, pp. 403–449. Springer (2014)
Duthie, J., Unnikrishnan, A.: Optimization framework for bicycle network design. J. Transp. Eng. 140, 04014028 (2014)
Farahani, R.Z., Miandoabchi, E., Szeto, W.Y., Rashidi, H.: A review of urban transportation network design problems. Eur. J. Oper. Res. 229, 281–302 (2013)
Grodzevich, O., Romanko, O.: Normalization and other topics in multi-objective optimization. In: Proceedings of the Fields–MITACS Industrial Problems Workshop, pp. 89–101 (2006)
Guihaire, V., Hao, J.K.: Transit network design and scheduling: a global review. Transp. Res. A Policy Pract. 42, 1251–1273 (2008)
Gulhan, G., Ceylan, H., Özuysal, M., Ceylan, H.: Impact of utility-based accessibility measures on urban public transportation planning: a case study of Denizli, Turkey. Cities 32, 102–112 (2013)
Hansen, W.G.: How accessibility shapes land use. J. Am. Inst. Plan. 25, 73–76 (1959)
HCM: Highway Capacity Manual. Transportation Research Board, National Research Council, Washington (2010)
He, S.Y., Giuliano, G.: Factors affecting children’s journeys to school: a joint escort-mode choice model. Transportation 44, 199–224 (2017)
Hrnčíř, J., Žileckỳ, P., Song, Q., Jakob, M.: Practical multicriteria urban bicycle routing. IEEE Trans. Intell. Transp. Syst. 18, 493–504 (2017)
Iacono, M., Krizek, K.J., El-Geneidy, A.: Measuring non-motorized accessibility: issues, alternatives, and execution. J. Transp. Geogr. 18, 133–140 (2010)
Lin, J.J., Yu, C.J.: A bikeway network design model for urban areas. Transportation 40, 45–68 (2013)
Lin, J.J., Liao, R.Y.: Sustainability SI: bikeway network design model for recreational bicycling in scenic areas. Netw. Spat. Econ. 16, 9–31 (2016)
Lowry, M., Callister, D., Gresham, M., Moore, B.: Using bicycle level of service to assess community-wide bikeability. In: 91st Annual Meeting of the Transportation Research Board. Transportation Research Board, Washington (2012)
Lowry, M.B., Furth, P., Hadden-Loh, T.: Prioritizing new bicycle facilities to improve low-stress network connectivity. Transp. Res. A Policy Pract. 86, 124–140 (2016)
Magnanti, T.L., Wong, R.T.: Network design and transportation planning: models and algorithms. Transp. Sci. 18, 1–55 (1984)
Marler, R.T., Arora, J.S.: The weighted sum method for multi-objective optimization: new insights. Struct. Multidiscip. Optim. 41, 853–862 (2010)
Mauttone, A., Mercadante, G., Rabaza, M., Toledo, F.: Bicycle network design: model and solution algorithm. Transp. Res. Procedia 27, 969–976 (2017)
Mavrotas, G.: Effective implementation of the \(\varepsilon\)-constraint method in multi-objective mathematical programming problems. Appl. Math. Comput. 213, 455–465 (2009)
McNeil, N., Monsere, C.M., Dill, J.: Influence of bike lane buffer types on perceived comfort and safety of bicyclists and potential bicyclists. Transp. Res. Rec. J. Transp. Res. Board 2520, 132–142 (2015)
Mesbah, M., Thompson, R., Moridpour, S.: Bilevel optimization approach to design of network of bike lanes. Transp. Res. Rec. 2284, 21–28 (2012)
Miller, H.J.: Modelling accessibility using space–time prism concepts within geographical information systems. Int. J. Geogr. Inf. Syst. 5, 287–301 (1991)
Nassir, N., Hickman, M., Malekzadeh, A., Irannezhad, E.: A utility-based travel impedance measure for public transit network accessibility. Transp. Res. A Policy Pract. 88, 26–39 (2016)
O’Kelly, M.E., Miller, H.J.: The hub network design problem: a review and synthesis. J. Transp. Geogr. 2, 31–40 (1994)
Oswald Beiler, M., McGoff, R., McLaughlin, S.: Trail network accessibility: analyzing collector pathways to support pedestrian and cycling mobility. J. Urban Plan. Dev. 143, 04016024 (2016)
Possel, B., Wismans, L.J., Van Berkum, E.C., Bliemer, M.C.: The multi-objective network design problem using minimizing externalities as objectives: comparison of a genetic algorithm and simulated annealing framework. Transportation 45, 545–572 (2018)
Ryu, S., Chen, A., Su, J., Choi, K.: Two-stage bicycle traffic assignment model. J. Transp. Eng. A Syst. 144, 04017079 (2017)
Saelens, B.E., Sallis, J.F., Frank, L.D.: Environmental correlates of walking and cycling: findings from the transportation, urban design, and planning literatures. Ann. Behav. Med. 25, 80–91 (2003)
Singapore Government: How are we keeping our footpaths, cycling paths and roads safe? https://www.gov.sg/factually/content/how-are-we-keeping-our-footpaths-cycling-paths-and-roads-safe (2016). Accessed 22 Jan 2019
SteadieSeifi, M., Dellaert, N.P., Nuijten, W., Van Woensel, T., Raoufi, R.: Multimodal freight transportation planning: a literature review. Eur. J. Oper. Res. 233, 1–15 (2014)
Tong, L., Zhou, X., Miller, H.J.: Transportation network design for maximizing space–time accessibility. Transp. Res. B Methodol. 81, 555–576 (2015)
Vale, D.S., Saraiva, M., Pereira, M.: Active accessibility: a review of operational measures of walking and cycling accessibility. J. Transp. Land Use 9, 209–235 (2016)
Van Wee, B.: Accessible accessibility research challenges. J. Transp. Geogr. 51, 9–16 (2016)
Wachs, M., Kumagai, T.G.: Physical accessibility as a social indicator. Socio-Econ. Plan. Sci. 7, 437–456 (1973)
Wieberneit, N.: Service network design for freight transportation: a review. OR Spectr. 30, 77–112 (2008)
Yang, H., H. Bell, M.G.: Models and algorithms for road network design: a review and some new developments. Transp. Rev. 18, 257–278 (1998)
Zimmermann, M., Mai, T., Frejinger, E.: Bike route choice modeling using GPS data without choice sets of paths. Transp. Res. C Emerg. Technol. 75, 183–196 (2017)