基于时刻表的铁路网络设计问题的复杂性
摘要：铁路基础设施具有长期规划期和长寿命周期，因此需要提前规划。目前，基础设施的设计只知道很少有关预期运营的信息。因此，时间表和运营要根据基础设施进行调整。由于扩展铁路基础设施的空间、时间和资金有限，每次修改都必须谨慎并具有长久性，并且应适应未来的未知需求。 为了考虑这一点，我们提出了在容量约束和不确定时刻表下的铁路基础设施鲁棒网络设计问题。在这里，我们规划了不确定的长期时刻表所需的扩展措施。我们证明了即使在仅限于二分图和非常简单的时刻表的情况下，这个问题也是NP困难的，并提出了更易于求解的特殊情况。 这个问题相当于固定费用网络设计问题，其中最小化扩展成本以确保时间表可操作。我们使用扩展时间网络来建模这个问题的整数线性规划。 为了考虑未来时刻表的不确定性，我们采用基于情景的方法。我们定义了具有各自出发和到达时间以及可选火车的情景。然后对网络进行优化，以使给定百分比的情景能够运营，并最小化扩展成本和未安排的可选火车的潜在罚款成本。
作者：Nadine Friesen, Tim Sander, Karl Nachtigall, Nils Nie{ss}en
论文ID：2308.00420
分类：Computational Complexity
分类简称：cs.CC
提交时间：2023-08-02