成大王逸琳教授團隊 國際鐵道解題競賽抱得亞軍
【台南訊】成功大學工業與資訊管理學系逸琳教授指導博班生鄭富元、碩班生方思涵,參加2016國際運籌學和管理學研究協會(Institute for Operations Research and the Management Sciences,簡稱INFORMS)旗下的「軌道運輸應用學門 (Railway Application Section,簡稱RAS)」所舉辦的解題競賽,在全球11個國家43支勁旅中,奪下第二名佳績,證明成大在國際鐵道運輸領域的學術理論與實作面的實力。
王逸琳教授指出,今年競賽題目提供一個簡化過的高鐵網路,各車站不同月台駐車空間及車站與車站之間的股道佈設、列車在各閉塞區間之基準運轉時分皆已知。要求解題者就26趟高鐵車次,假設已知其各車次的運行模式(包括發車與收車站、中途停靠站)及其可行的發車時間,排出各車次班表,且要詳細到通過各閉塞區間的到離時分,在不違反行車規範下,車次總行車時間越短越好。
2016年競賽首度將股道維修的排程列入考慮,維修會阻礙列車行進,也影響其對向股道列車運行速率;且基於安全起見,維修完成後經過維修段的首班及次班列車也必須有不同的速率限制。
王逸琳教授帶領鄭富元、方思涵先分析題目與資料,重新定義股道路徑元素,找出連結關係,將時間軸離散化,建構其對應的時空網路圖,計算最短路徑,以設定車次的實體股道走法,最後再以整數規劃重新調整各車次及維修任務的時刻。一般來說,要花數小時仍無法求解的排程問題,我們只要一分鐘即可求解得幾近最佳的班表排程。
值得一題,王逸琳教授團隊針對求解結果發展一套「視覺式模擬系統」,可將所有車次與維修任務從頭到尾用動畫呈現,協助決策者以看電影方式預知可能出現的衝突與盲點,修正決策與沙盤推演。
王逸琳教授表示,他個人專長是「作業研究」領域,針對困難的決策(譬如列車排班)以數學建模再求解,此次競賽題目需要「數學建模」與「演算法設計與實作」的能力,於是一步步帶著方思涵、鄭富元加強「演算法設計與實作」,學生費時2個月完成。
王逸琳教授說,獲勝的原因在於方思涵、鄭富元兩人,在解題前先下苦工整理龐雜的資料,建立高度的自我要求標準與堅定的毅力,做到「人家做一項、成大團隊做三項」、「好還要再更好」、「不自滿或怠惰於較低的自我要求」。
INFORMS是全世界在作業研究(OR)與管理科學(MS)領域中最大的專業學術團體,而RAS為其子專業領域學術團體,其任務在替有志於應用作業研究與管理科學(ORMS)之技術與學理來處理鐵路業相關問題的業者、顧問、及學者提供一個交流的平台。RAS自2010年至今已舉辦七屆全球國際解題競賽,每年都吸引世界級名校、研究機構的學者與業界專家參賽。
今年共有來自包括中國、法國、德國、印度、伊朗、墨西哥、荷蘭、斯洛伐克、英國、美國、臺灣等11個國家43支隊伍報名。王逸琳教授已是第五度率學生參加國際解題競賽,也五度獲獎。NCKU隊已是該解題競賽舉辦七屆以來,唯一參賽五次皆捷的隊伍。
王逸琳教授近五年來,所指導的學生榮獲21次碩士論文競賽獎及4次大學部專題論文獎,他本人亦曾榮獲2009、2016年國科會與科技部工業工程學門的作業研究組最佳海報獎、運輸學會101年度運輸年會論文獎、管科學會高雄市分會101年度青年管理獎章、2013年國科會工工學門優秀年輕學者類專題研究計畫案、2013年臺灣綜合大學系統「年輕學者創新研究選拔」之佳作獎,以及管科學會102年度「呂鳳章先生紀念獎章」。
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王逸琳教授指出,今年競賽題目提供一個簡化過的高鐵網路,各車站不同月台駐車空間及車站與車站之間的股道佈設、列車在各閉塞區間之基準運轉時分皆已知。要求解題者就26趟高鐵車次,假設已知其各車次的運行模式(包括發車與收車站、中途停靠站)及其可行的發車時間,排出各車次班表,且要詳細到通過各閉塞區間的到離時分,在不違反行車規範下,車次總行車時間越短越好。
2016年競賽首度將股道維修的排程列入考慮,維修會阻礙列車行進,也影響其對向股道列車運行速率;且基於安全起見,維修完成後經過維修段的首班及次班列車也必須有不同的速率限制。
王逸琳教授帶領鄭富元、方思涵先分析題目與資料,重新定義股道路徑元素,找出連結關係,將時間軸離散化,建構其對應的時空網路圖,計算最短路徑,以設定車次的實體股道走法,最後再以整數規劃重新調整各車次及維修任務的時刻。一般來說,要花數小時仍無法求解的排程問題,我們只要一分鐘即可求解得幾近最佳的班表排程。
值得一題,王逸琳教授團隊針對求解結果發展一套「視覺式模擬系統」,可將所有車次與維修任務從頭到尾用動畫呈現,協助決策者以看電影方式預知可能出現的衝突與盲點,修正決策與沙盤推演。
王逸琳教授表示,他個人專長是「作業研究」領域,針對困難的決策(譬如列車排班)以數學建模再求解,此次競賽題目需要「數學建模」與「演算法設計與實作」的能力,於是一步步帶著方思涵、鄭富元加強「演算法設計與實作」,學生費時2個月完成。
王逸琳教授說,獲勝的原因在於方思涵、鄭富元兩人,在解題前先下苦工整理龐雜的資料,建立高度的自我要求標準與堅定的毅力,做到「人家做一項、成大團隊做三項」、「好還要再更好」、「不自滿或怠惰於較低的自我要求」。
INFORMS是全世界在作業研究(OR)與管理科學(MS)領域中最大的專業學術團體,而RAS為其子專業領域學術團體,其任務在替有志於應用作業研究與管理科學(ORMS)之技術與學理來處理鐵路業相關問題的業者、顧問、及學者提供一個交流的平台。RAS自2010年至今已舉辦七屆全球國際解題競賽,每年都吸引世界級名校、研究機構的學者與業界專家參賽。
今年共有來自包括中國、法國、德國、印度、伊朗、墨西哥、荷蘭、斯洛伐克、英國、美國、臺灣等11個國家43支隊伍報名。王逸琳教授已是第五度率學生參加國際解題競賽,也五度獲獎。NCKU隊已是該解題競賽舉辦七屆以來,唯一參賽五次皆捷的隊伍。
王逸琳教授近五年來,所指導的學生榮獲21次碩士論文競賽獎及4次大學部專題論文獎,他本人亦曾榮獲2009、2016年國科會與科技部工業工程學門的作業研究組最佳海報獎、運輸學會101年度運輸年會論文獎、管科學會高雄市分會101年度青年管理獎章、2013年國科會工工學門優秀年輕學者類專題研究計畫案、2013年臺灣綜合大學系統「年輕學者創新研究選拔」之佳作獎,以及管科學會102年度「呂鳳章先生紀念獎章」。
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