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- Bus Timetable Design to Ensure Smooth Transfer and Avoid Delay Propagation - An Application of Optimization Techniques to Design of Public Transport Services in Fuji City * ** *** ** Takehiro TANAKA*, Mizuyo TAKAMATSU**, Hiroaki SUGAWARA***, Azuma TAGUCHI** Trains and buses are the most important means of transportation in suburban cities in Japan. It is common for passengers to change buses and/or trains to get to their destination, but buses usually do not arrive at bus stops on time because of traffic congestion. In this paper, we design bus timetables which ensure smooth transfer and avoid delay propagation in Fuji city. Since the train and bus network in Fuji City is intricate, we need to determine arrival/departure time of each bus with the aim of optimizing the whole of the network. We construct a time-space network from the train and bus timetables in Fuji City, and present a mathematical optimization model to design bus timetables with delay scenarios generated based on site investigation and data analysis. Keywords: bus timetabling, time-space network, optimization, delay propagation 1) 2), 3) Ricoh Company Ltd. Faculty of Science and Engineering, Chuo University Yachiyo Engineering Co., Ltd. 4) 5), 6) 5), 6) - 1320 -

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9 5 1 0-1 5 15 0-1 15 8 9 8 1) P. Serafini and W. Ukovich (1989), A mathematical model for periodic scheduling problems, SIAM J. Discrete Math., vol. 2, pp.550 581. 2) C. Liebchen (2008), The first optimized railway timetable in practice, Transportation Science, vol. 42, pp. 420 435. 3) L. Kroon et al. (2009), The new Dutch timetable: The OR revolution, Interfaces, vol. 39, pp. 6 17. 4) (2009),,,. 5) M. E. Schmidt (2014), Integrating Routing Decisions in Public Transportation Problems, Springer, New York. 6) A. Schöbel (2006), Optimization in Public Transportation, Springer, New York. 7) (2005),,, 48, pp, 85-108. 8),, (2005),,, 50, pp. 409-416. 9),,,, (2012),,, vol. 47, pp. 847-852. 10) M. Takamatsu and A. Taguchi (2015), Train and bus timetable design to ensure smooth transfer in areas with low-frequency public transportation services, Proceedings of the 6th International Conference on Railway Operations Modelling and Analysis, no. 34. 11) (2014),. 12), <http://www.city.fuji.shizuoka.jp/machi/c1305/fmervo000000a8jt.ht ml> ( 2016-12-22). 13) M. Fischetti, D. Salvagnin and A. Zanette (2009), Fast approaches to improve the robustness of a railway timetable, Transportation Science, vol. 43, pp. 321-335. 14),, <http://www.mlit.go.jp/road/census/h22-1/> ( 2016-11-29). - 1326 -