Podpora manažerského rozhodování o dopravních sítích

Vladimír Přibyl

Doctoral thesis

Support of management decision-making on transport networks

Abstract:

Práce je zaměřena na problematiku manažerského rozhodování o sítích (zejména dopravních), resp. přesněji na podporu tohoto rozhodování pomocí kvantitativních metod. Problematika sítí a rozhodování o jejich částech či prvcích je velmi širokou oblastí, která je předmětem výzkumu již po řadu desetiletí. Z této oblasti jsou v práci formulovány a podrobně rozpracovány dva problémy, které jsou důležité z hlediska jejich praktického významu pro rozhodování manažerů dopravců, případně veřejné sféry, a které dosud nebyly v této formě publikovány. Jedná se o problém hledání podsítě s limitovaným prodloužením tras mezi důležitými dvojicemi vrcholů a problém návrhu autobusové linky v oblasti s malou poptávkou. Práce přináší pro každý z těchto problémů kombinatorickou exaktní metodu řešení, dále metodu založenou na celočíselném lineárním programování a v neposlední řadě také heuristické metody řešení. Významná pozornost je věnována i počítačové realizaci každé z těchto metod. Díky tomu se podařilo navrhnout a implementovat úpravy algoritmů, které vedly u exaktních metod k významnému urychlení a u heuristických metod zase ke zvýšení přesnosti výsledků. Všechny metody byly testovány na množině sítí, která byla pro tento účel v rámci práce pseudonáhodným způsobem vytvořena. Testování bylo zaměřeno především na porovnání výsledků poskytovaných heuristickými metodami, které mají, vzhledem k velké výpočetní náročnosti exaktních metod, velký význam pro reálné úlohy většího rozsahu. Testy prokázaly, že navržené heuristické metody jsou prakticky použitelné a dosahují výsledků, které jsou v porovnání s exaktně optimálními v mnoha případech shodné, nebo jsou jim alespoň blízké.

Abstract:

The presented thesis is focused on a set of problems related to managerial decision-making concerning networks (particularly transportation networks), respectively - if we put it more precisely - the thesis focuses on the support of this decision-making by means of quantitative methods. A set of problems related to nets and decision-making concerning their individual parts or elements represents a very complex sphere which has been a subject of research for a number of decades. Out of this sphere, the thesis formulates and elaborates in great detail two problems, which - from the point of view of their practical significance - are important for the decision-making of managers of carriers, or the public sphere, and which have not been published in this form yet. The main point is the problem of how to find a subnet with a limited prolongation of routes between important pairs of vertices. Another problem is a design of a bus route in an area with a low demand. For each of these problems, the thesis offers an exact combinatorial solution method, furthermore a method based on integer linear programming, and - last but not least - also, of course, heuristic methods of solution. All these methods have been tested on a set of networks, which has been created for this purpose in a pseudo-random way in the frame of this thesis. The testing has been focused primarily on the comparison of the results provided by heuristic methods, which are of great importance - with regard to a great computational difficulty of exact methods - for feasible tasks on a larger scale. The tests have proved that the proposed heuristic methods are practically applicable and show results whicheven represent the optimal solution in a number of cases, or are only slightly distant from the optimal solution.

Keywords

síť, podsíť, lineární programování, heuristická metoda, návrh linky, redukce sítě

Keywords

subnetwork, network, linear programming, route design, network reduction, heuristic method

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 1. 10. 2009

Thesis defence

• Date of defence: 23. 11. 2011
• Supervisor: Jan Černý
• Reader: Antonín Kavička, Štefan Peško

Vysoká škola ekonomická v Praze

Doctoral programme / field:
Ekonomika a management / Management