Ruttplanering av Transferbussar med Förstärkningsinlärning

In route planning the goal is to obtain the best route between a set of locations, which becomes a very complex task as the number of locations increase. This study will consider the problem of transfer bus route planning and examines the feasibility of applying a reinforcement learning method in this specific real-world context. In recent research, reinforcement learning methods have emerged as a promising alternative to classical optimization algorithms when solving similar problems. This due to their positive properties in terms of scalability and generalization. However, the majority of said research has been performed on strictly theoretical problems, not using real-world data. This study implements an existing reinforcement learning model and adapts it to fit the realms of transfer bus route planning. The model is trained to generate optimized routes in terms of time and cost consumption. Then, routes generated by the trained model are evaluated by comparing them to corresponding manually planned routes. The reinforcement learning model produces routes that outperforms manually planned routes with regards to both examined metrics. However, due to delimitations and assumptions made during the implementation, the explicit differences in consumptions are considered promising but cannot be taken as definite results. The main finding is the overarching behavior of the model, implying a proof of concept; reinforcement learning models are usable tools in the context of real-world transfer bus route planning.Inom ruttplanering är målet att erhålla den bästa färdvägen mellan en uppsättning platser, vilket blir en mycket komplicerad uppgift i takt med att antalet platser ökar. Denna studie kommer att behandla problemet gällande ruttplanering av transferbussar och undersöker genomförbarheten av att tillämpa en förstärkningsinlärningsmetod på detta verkliga problem. I nutida forskning har förstärkningsinlärningsmetoder framträtt som ett lovande alternativ till klassiska optimeringsalgoritmer för lösandet av liknande problem. Detta på grund utav deras positiva egenskaper gällande skalbarhet och generalisering. Emellertid har majoriteten av den nämnda forskningen utförts på strikt teoretiska problem. Denna studie implementerar en befintlig förstärkningsinlärningsmodell och anpassar den till att passa problemet med ruttplanering av transferbussar. Modellen tränas för att generera optimerade rutter, gällande tids- och kostnadskonsumtion. Därefter utvärderas rutterna, som genererats av den tränade modellen, mot motsvarande manuellt planerade rutter. Förstärkningsinlärningsmodellen producerar rutter som överträffar de manuellt planerade rutterna med avseende på de båda undersökta mätvärdena. På grund av avgränsningar och antagandet som gjorts under implementeringen anses emellertid de explicita konsumtionsskillnaderna vara lovande men kan inte ses som definitiva resultat. Huvudfyndet är modellens övergripande beteende, vilket antyder en konceptvalidering; förstärkningsinlärningsmodeller är användbara som verktyg i sammanhanget gällande verklig ruttplanering av transferbussar