การจัดเส้นทางและการจัดรถขนส่งสาธารณะโดยใช้แบบจำลองทางคณิตศาสตร์ : กรณีศึกษาจังหวัดเชียงราย

Abstract

จังหวัดเชียงรายเป็นจังหวัดหนึ่งที่มีอัตราการใช้ยานพาหนะส่วนบุคคลในเขตเมืองสูง ส่งผลให้เกิดการจราจรติดขัดในเขตเมืองโดยเฉพาะบริเวณสถานศึกษาและย่านธุรกิจ ซึ่งสร้าง ปัญหาด้านการจราจร ด้านสิ่งแวดล้อม และการสิ้นเปลืองพลังงาน ระบบขนส่งสาธารณะเป็น แนวทางหนึ่งที่สามารถน ามาใช้แก้ปัญหาได้ อย่างไรก็ตามรูปแบบของระบบขนส่งสาธารณะที่ดี ยกตัวอย่างเช่น เส้นทางและการจัดตารางการให้บริการ ควรได้รับการออกแบบเป็นอย่างดีและมี ประสิทธิภาพ การศึกษาครั้งนี้ได้ศึกษาปัญหาการออกแบบเส้นทางและจัดตารางการให้บริการรถโดยสาร สาธารณะในรูปคณิตศาสตร์ โดยมีวัตถุประสงค์การศึกษา 3 ข้อ คือ (1) เพื่อออกแบบเส้นทางและ จัดตารางเดินรถโดยสารสาธารณะโดยใช้แบบจ าลองทางคณิตศาสตร์ (2) เพื่อกา หนดโครงข่าย เส้นทางการให้บริการรถโดยสารสาธารณะที่เหมาะสม ของจังหวัดเชียงราย ภายใต้เงื่อนไขประหยัด น้ ามันเชื้อเพลิงมากที่สุดและ (3) เพื่อจัดตารางเดินรถโดยสารสาธารณะ โดยมีวัตถุประสงค์เพื่อใช้ ยานพาหนะน้อยที่สุด การศึกษาครั้งนี้ประยุกต์ใช้ทฤษฎีกราฟร่วมกบักระบวนการกา หนดจ านวนเต็ม เพื่ออธิบาย รูปแบบของปัญหาโดยใช้วิธีการแตกกิ่งและเพิ่มระนาบตัดในการแก้ปัญหา ซึ่งสามารถสรุปผลของ การศึกษาพัฒนาแบบจ าลองทางคณิตศาสตร์ ได้ดังต่อไปนี้ แบบจ าลองการจัดเส้นทางเดินรถโดยสารสาธารณะ ได้ท าการประมวลผลแบบจ าลอง 2 กรณีโดยมีรายละเอียดดังนี้ กรณีที่ 1 ประมวลผลแบบจ าลองเพื่อปรับปรุงเส้นทางการให้บริการรถ โดยสารสาธารณะในปัจจุบัน โดยมีวัตถุประสงค์เพื่อใช้น้ ามันเชื้อเพลิงน้อยที่สุดและลดพื้นที่ ให้บริการที่ซ้อนทับกัน จ านวน 2 เส้นทางคือ เส้นทางสถานีขนส่ง (เดิม) - มหาวิทยาลัยราชภัฏ เชียงราย และเส้นทางสถานีขนส่ง (เดิม) - บ้านสันทราย โดยสามารถลดการใช้น้ ามันเชื้อเพลิงซึ่ง เป็นค่าใช้จ่ายหลักของการให้บริการทั้ง 2 เส้นทางได้ 98 มิลลิลิตร/รอบการให้บริการ คิดเป็นร้อยละ 3.3 กรณีที่ 2 ประมวลผลแบบจ าลองเพื่อออกแบบเส้นทางใหม่ (เพิ่มเติม) คือ เส้นทางสถานีขนส่ง (ใหม่) - สถานีขนส่ง (เดิม) - ท่าอากาศยานจังหวัดเชียงราย ให้ครอบคลุมแหล่งดึงดูดการเดินทาง (ที่ เหลือ)ในเขตผังเมืองรวมเมืองเชียงราย โดยมีวัตถุประสงค์เพื่อใช้น ามันเชื้อเพลิงในการให้บริการ น้อยที่สุด เมื่อศึกษาผลลัพธ์จากการประมวลผลทั้ง 2 กรณี ทั้ง 3 เส้นทางพบว่า สามารถให้บริการ ผ่านจุดดึงดูดการเดินทางที่กา หนดไว้ในกลุ่มของสถานพยาบาล สถานศึกษา และสถานที่ราชการ รวมถึงท่ารถโดยสารได้ทั้งหมด โดยครอบคลุมแหล่งดึงดูดการเดินทางที่ส าคัญในจังหวัดเชียงราย คิดเป็น 65% ของความต้องการเดินทางของผู้พักอาศัยในเขตเทศบาล จังหวัดเชียงราย แบบจ าลองการจัดตารางเดินรถโดยสารสาธารณะ ท าการประมวลผลเพื่อหาจ านวนรถที่ น้อยที่สุดที่จ าเป็นต้องใช้เพื่อให้บริการในสองกรณี คือ กรณีที่ 1 จัดตารางการให้บริการรถโดยสาร สาธารณะตามตารางการให้บริการเชิงนโยบายที่กา หนดขึ้น และกรณีที่ 2 จัดตารางการให้บริการรถ โดยสารสาธารณะโดยกา หนดให้เพิ่มการหมุนเวียนรถภายในเส้นทาง ผลของแบบจ าลองการจัด ตารางเดินรถโดยสารสาธารณะ ทั้งสองเส้นทาง สามารถสรุปผลได้ดังต่อไปนี้ (1) เส้นทางสถานี ขนส่ง(เดิม) - มหาวิทยาลัยราชภัฏเชียงราย พบว่าต้องใช้จ านวนรถโดยสารสาธารณะเพื่อให้บริการ ในกรณีที่ 1 และ กรณีที่ 2 ทั้งสิ้น 5 คัน และ 4 คัน ตามล าดับ เมื่อวัดถึงประสิทธิภาพการให้บริการ ต่อเวลาทั้งหมดแล้วพบว่าเพิ่มขึ้นจาก 57% เป็น 71% (2) เส้นทางสถานีขนส่ง (เดิม) - บ้านสันทราย พบว่าต้องใช้จ านวนรถโดยสารสาธารณะเพื่อให้บริการ ในกรณีที่ 1 และกรณีที่ 2 ทั้งสิ้น 3 คัน และ 2 คัน ตามล าดับ เมื่อวัดถึงประสิทธิภาพการให้บริการต่อเวลาทั้งหมดแล้วพบว่าเพิ่มขึ้นจาก 41% เป็น 62% ดังนั้นจะเห็นได้ว่าในกรณีที่จัดตารางการให้บริการรถโดยสารสาธารณะโดยกา หนดให้มี การหมุนเวียนรถภายในเส้นทาง มีการหมุนเวียนรถดีขึ้นส่งผลให้สามารถลดจ านวนการใช้รถลงได้