Algorithme génétique Paramètres optimaux Expérimentations

43700
43800
43900
44000
44100
44200
44300
44400
44500
0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.1
Coût totalleplusfaibleobtenu après100générations ($/h)
Probabilité de mutation
Performancedel’algorithmegénétiqueen
fonctiondelaprobabilitédemutation
Médiane Moyenne
Intervalle deconfiance.95(-) Intervalle deconfiance.95(+)
AVERTISSEMENT
La présente recherche a été réalisée à la demande du Ministère des Transports, de la Mobilité durable et de l’Électrification des transports et a été financée par la Direction de la modélisation des systèmes de transports, Direction générale de la
planification, coordination et évolution des services. Le ministère des Transports, de la Mobilité durable et de l’Électrification des transports n’est pas responsable de l’exactitude, de l’actualité et de la fiabilité du contenu de cette présentation.Les
points de vue exprimés dans cette présentationn’engagent que la responsabilité de leurs auteurs et ne coïncident pas nécessairement avec ceux du ministère des Transports, de la Mobilité durable et de l’Électrification des transports.
La génétique
au service des réseaux de transport collectif
Algorithme génétique
Paramètres optimaux
Expérimentations
Comparaison des temps de parcours
Optimisation
du type de véhicule
Perspectives et potentiel
Critères d’ecacité et de réalisme
Données précises et complètes (réseaux routiers et piétonniers, demande, etc.)
Calculateur de chemin pour bus flexible et algorithme de map matching robuste
Prochaines étapes
Étudier des villes de plus grande taille
Projets pilotes auprès des sociétés de transport
Permet une réduction supplémentaire de
4% des coûts (Sherbrooke)
Sherbrooke
Saguenay
Trois-Rivières
Pierre-Léo Bourbonnais
Polytechnique Montréal
Catherine Morency
Polytechnique Montréal
Éric Martel-Poliquin
MTMDET
Martin Trépanier
Polytechnique Montréal
Projet de recherche
MTMDET
Coût usager
en fonction du
nombre de véhicules
X
.
Dans la nature
ÉTAPE 1 Apparition de la vie
ÉTAPE 2 Sélection naturelle des
individus les mieux adaptés
ÉTAPE 3 Reproduction et partage
des gènes
• Rencontre de deux parents
• Entrecroisement des gènes
• Mutations aléatoires
ÉTAPE 4 Nouvelle génération
Transport collectif
ÉTAPE 1 Création d’une population de
réseaux à partir d’un ensemble
de lignes de départ
ÉTAPE 2 Sélection des meilleurs réseaux
en minimisant le coût total
ÉTAPE 3 Reproduction et partage
des lignes
• Sélection de deux parents
• Entrecroisement des lignes
• Mutations aléatoires
ÉTAPE 4 Nouvelle génération
44000
44100
44200
44300
44400
44500
44600
44700
1 2
Coût totalleplusfaibleobtenu après100générations ($/h)
Nombrede coupures danslechromosome
Performancedel’algorithmegénétiqueenfonction
dunombredecoupures danslechromosome
Médiane Moyenne
Intervalle deconfiance.95(-) Intervalle deconfiance.95(+)
43800
44000
44200
44400
44600
44800
45000
01234567
Coût totalleplusfaibleobtenu après100générations ($/h)
Nombred’élitespargénération
Performancedel’algorithmegénétiqueen
fonctiondunombred’élites pargénération
Médiane Moyenne
Intervalle deconfiance.9 5( -) Intervalle deconfiance.95(+)
43300
43400
43500
43600
43700
43800
43900
44000
20 30 40 50 60
Coût totalleplusfaibleobtenu après6000candidats évalués($/h)
Tailledespopulations
Performancedel’algorithmegénétiqueenfonction
delatailledespopulations
Médiane Moyenne
Intervalle deconfiance.95 (-) Intervalle deconfiance.95(+)
Évaluation des potentialités d’un
algorithme génétique pour la
création et l’optimisation de
réseaux de transport
en commun
6e Colloque annuel
2 mai 2017 • Polytechnique Montréal
DONNÉES DE DEMANDE
Enquêtes Origine-Destination
COÛT OPÉRATION HYPOTHÈSE
120 $/véhicule-h
COÛT USAGER HYPOTHÈSE
10 $/h (à pied ou en transport collectif)
30 $ si aucun service de transport collectif
NOMBRE DE VÉHICULES
Sherbrooke 76
Saguenay 60
Trois-Rivières 42
TRANSFERTS 2 transferts max
ACCÈS/TRANSFERT À PIED 10 minutes max
PÉRIODE ÉTUDIÉE 6:00 à 9:00
25% de tous les déplacements
46 047 $/h
36786 $/h • -20%
25% de tous les déplacements
65 647 $/h
52 919 $/h • -19%
COÛT EXISTANT ESTIMÉ
COÛT OPTIMISÉ
COÛT EXISTANT ESTIMÉ
COÛT OPTIMISÉ
COÛT EXISTANT ESTIMÉ
COÛT OPTIMISÉ
25% de tous les déplacements
45 466 $/h
40 298 $/h • -11%
100% des déplacements transport collectif
21 447 $/h
18776 $/h • -12%
100% des déplacements transport collectif
15 183 $/h
12 756 $/h • -16%
100% des déplacements transport collectif
10 879 $/h
9 366 $/h • -14%
TEMPS DE CALCUL ~ 3h (300 générations)
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
200
220
240
260
280
300
-80à-75% -75à-70% -70à-65% -65à-60% -60à-55% -55à-50% -50à-45% -45à-40% -40à-35% -35à-30% -30à-25% -25à-20% -20à-15% -15à-10%
-10à-5%
-5à5%
5à10%
10à15%
15à20%
20à25%
25à30%
30à35%
35à40%
40à45%
45à50%
50à55%
55à60%
60à65%
65à70%
70à75%
75à80%
Nombrede déplacements
Pourcentage logarithmique dechangementpar rapport autempsdeparcours avecle
réseauexistant
Changementdes tempsdeparcoursaprèsoptimisation par
l’algorithmegénétique
0
100
200
300
400
500
600
-50à-45 -45à-40 -40à-35 -35à-30 -30à-25 -25à-20 -20à-15 -15à-10
-10à-5
-5à5
5à10
10à15 15à20 20à25 25à30 30à35 35à40 40à45 45à50
Nombrede déplacements
Réduction ou augmentation dutempsdeparcours aprèsoptimisation du
réseau(minutes)
Changementdes tempsdeparcoursaprès
optimisationparl’algorithmegénétique
Voiture 4 places 50 $/h
Minivan 6 places 60 $/h
Grande minivan 12 places 70 $/h
Minibus 20 places 85 $/h
Midibus 50 places 100 $/h
Bus régulier 80 places 120 $/h
Bus à deux étages 100 places 145 $/h
Bus articulé 110 places 150 $/h
Bus bi-articulé 180 places 180 $/h
28000
30000
32000
34000
36000
38000
40000
42000
44000
050 100 150 200 250 300
Coût usager ($/h)
Nombre de véhicules