Demand-Responsive Transport: Models and Algorithms

 |  Login

Show simple item record

dc.contributor Aalto-yliopisto fi
dc.contributor Aalto University en
dc.contributor.advisor Hakula, Harri, Dr., Aalto University, Department of Mathematics and Systems Analysis, Finland
dc.contributor.author Häme, Lauri
dc.date.accessioned 2013-05-16T09:00:12Z
dc.date.available 2013-05-16T09:00:12Z
dc.date.issued 2013
dc.identifier.isbn 978-952-60-5163-5 (electronic)
dc.identifier.isbn 978-952-60-5162-8 (printed)
dc.identifier.issn 1799-4942 (electronic)
dc.identifier.issn 1799-4934 (printed)
dc.identifier.issn 1799-4934 (ISSN-L)
dc.identifier.uri https://aaltodoc.aalto.fi/handle/123456789/10164
dc.description.abstract Demand-responsive transport is a form of public transport between bus and taxi services, involving flexible routing of small or medium sized vehicles. This dissertation presents mathematical models for demand-responsive transport and methods that can be used to solve combinatorial problems related to vehicle routing and journey planning in a transport network. Public transport can be viewed as a market where demand affects supply and vice versa. In the first part of the dissertation related to vehicle routing, we show how a given demand for transportation can be satisfied by using a fleet of vehicles, assuming that the demand is known at the individual level. In the second part, by considering the journey planning problem faced by commuters, we study how the demand adapts to the supply of transport services, assuming that the supply remains unchanged for a short period of time. We also present a stochastic network model for determining the economic equilibrium, that is, the point at which the demand meets the supply, by assuming that commuters attempt to minimize travel time and transport operators aim to maximize profit. The mathematical models proposed in this work can be used to simulate the operations of public transport services in a wide range of scenarios, from paratransit services for the elderly and disabled to large-scale demand-responsive transport services designed to compete with private car traffic. Such calculations can provide valuable information to public authorities and planners of transportation services, regarding, for example, regulation and investments. In addition to public transport, potential applications of the proposed methods for solving vehicle routing and journey planning problems include freight transportation, courier and food delivery services, military logistics and air traffic. en
dc.description.abstract Kysyntäohjautuvalla joukkoliikenteellä tarkoitetaan bussi- ja taksipalvelujen välimuotoa, joka perustuu pienten tai keskisuurten ajoneuvojen joustavaan reititykseen. Tässä väitöskirjassa esitetään matemaattisia malleja kysyntäohjautuvalle joukkoliikenteelle, ja menetelmiä, joilla voidaan ratkaista ajoneuvojen reitinlaskentaan ja matkansuunnitteluun liittyviä kombinatorisia ongelmia liikenneverkossa. Joukkoliikennettä voidaan tarkastella markkinana, jossa kysyntä vaikuttaa tarjontaan ja päinvastoin. Väitoskirjan ensimmäisessa osassa, joka käsittelee ajoneuvojen reitinlaskentaa, näytetään miten tunnettuun kysyntään voidaan vastata käyttämällä tiettyä ajoneuvokantaa, kun oletetaan kysyntä tunnetuksi yhden matkustajan tarkkuudella. Toisessa osassa tarkastellaan matkustajien matkansuunnittelua joukkoliikenneverkossa, eli sitä miten kysyntä mukautuu liikennepalvelujen tarjonnan mukaan, kun oletetaan tarjonta muuttumattomaksi lyhyellä aikavälillä. Lopuksi esitetään menetelmä taloudellisen tasapainopisteen, eli kysynnän ja tarjonnan kohtaamispisteen, määrittämiseksi, kun oletetaan että matkustajat pyrkivät minimoimaan matka-aikaa ja liikennepalvelujen tarjoajat pyrkivät maksimoimaan taloudellista voittoa. Tässä työssä esiteltyjen mallien avulla voidaan simuloida useita erityyppisiä liikennepalvelujavanhuksille ja liikuntarajoitteisille suunnatuista kutsulinjoista henkilöautoliikenteen kanssa kilpaileviin laajamittaisiin kysyntäohjautuviin joukkoliikennejärjestelmiin. Mallien avulla tehdyt laskelmat voivat tuottaa arvokasta tietoa viranomaisille ja liikennepalvelujen suunnittelijoille liikenteen säännöstelyyn ja investointeihin liittyen. Joukkoliikenteen lisäksi esiteltyjä reitinlaskenta- ja matkansuunnittelumenetelmiä voidaan soveltaa muun muassa rahti- ja lentoliikenteessä, lähetti- ja ruoankuljetuspalveluissa sekä sotilaslogistiikassa. fi
dc.format.extent 69 + app. 99
dc.format.mimetype application/pdf
dc.language.iso en en
dc.publisher Aalto University en
dc.publisher Aalto-yliopisto fi
dc.relation.ispartofseries Aalto University publication series DOCTORAL DISSERTATIONS en
dc.relation.ispartofseries 80/2013
dc.relation.haspart [Publication 1]: Lauri Häme. An adaptive insertion algorithm for the single-vehicle dial-a-ride problem with narrow time windows. European Journal of Operational Research, 209, p. 11–22, February 2011.
dc.relation.haspart [Publication 2]: Lauri Häme, Harri Hakula. Dynamic journeying under uncertainty. European Journal of Operational Research, 225, p. 455-471, March 2013.
dc.relation.haspart [Publication 3]: Lauri Häme, Harri Hakula. Dynamic Journeying in Scheduled Networks. IEEE Transactions on Intelligent Transportation Systems, 14, p. 360-369, March 2013.
dc.relation.haspart [Publication 4]: Lauri Häme, Jani-Pekka Jokinen, Reijo Sulonen. Modeling a competitive demandresponsive transport market. In Kuhmo Nectar Conference on Transport Economics, Stockholm, Sweden. 20 pages, June-July 2011.
dc.relation.haspart [Publication 5]: Lauri Häme, Harri Hakula. Routing by Ranking: A Link Analysis Method for the Constrained Dial-A-Ride Problem. Operations Research Letters, Under minor revision, 6 pages, 16.3.2012.
dc.relation.haspart [Publication 6]: Lauri Häme, Harri Hakula. A Maximum Cluster Algorithm for Checking the Feasibility of Dial-A-Ride Instances. Transportation Science, Under minor revision, 16 pages, 16.3.2012.
dc.subject.other Mathematics en
dc.title Demand-Responsive Transport: Models and Algorithms en
dc.type G5 Artikkeliväitöskirja fi
dc.contributor.school Perustieteiden korkeakoulu fi
dc.contributor.school School of Science en
dc.contributor.department Matematiikan ja systeemianalyysin laitos fi
dc.contributor.department Department of Mathematics and Systems Analysis en
dc.subject.keyword demand-responsive transport en
dc.subject.keyword public transport en
dc.subject.keyword graph problems en
dc.subject.keyword algorithms en
dc.subject.keyword networks en
dc.subject.keyword discrete optimization en
dc.subject.keyword stochastic optimization en
dc.subject.keyword Markov decision process en
dc.subject.keyword economics of transportation en
dc.subject.keyword kysyntäohjautuva joukkoliikenne fi
dc.subject.keyword kutsujoukkoliikenne fi
dc.subject.keyword älykäs joukkoliikenne fi
dc.subject.keyword algoritmit fi
dc.subject.keyword diskreetti optimointi fi
dc.subject.keyword stokastinen optimointi fi
dc.subject.keyword Markov-päätösprosessi fi
dc.subject.keyword liikennetalous fi
dc.identifier.urn URN:ISBN:978-952-60-5163-5
dc.type.dcmitype text en
dc.type.ontasot Doctoral dissertation (article-based) en
dc.type.ontasot Väitöskirja (artikkeli) fi
dc.contributor.supervisor Valkeila, Esko, Prof., Aalto University, Finland
dc.contributor.supervisor Nevanlinna, Olavi, Prof., Aalto University, Finland
dc.opn Leskelä, Lasse, Prof., University of Jyväskylä, Finland
dc.rev Litvak, Nelly, Prof., University of Twente, The Netherlands
dc.rev Nocera, Silvio, Dr., Università Iuav di Venezia, Italy
dc.date.defence 2013-05-31


Files in this item

This item appears in the following Collection(s)

Show simple item record

Search archive


Advanced Search

article-iconSubmit a publication

Browse

My Account