شرکت های حمل ونقل جاده ای مسافر با زمان بندی و مسیریابی بهینه ناوگان خود، هزینه ها را کاهش می دهند و سطح سوددهی خود را بهبود می بخشند. اما در یک بازار رقابتی، به طور یک جانبه با کاهش هزینه ها نمی توان به سود مورد نظر نائل شد. از طرفی، این شرکت ها در برخی از ساعات با ازدحام مسافر و کمبود عرضه اتوبوس ها مواجه هستند و در برخی دیگر از ساعات به دلیل نبود مسافر، بخشی از ظرفیت اتوبوس ها بلااستفاده می ماند. شرکت های حمل ونقل جاده ای مسافر با ایجاد مکانیزم های همکاری از طریق اشتراک گذاری ظرفیت ناوگان و مسافران خود با سایر اعضای ائتلاف، علاوه بر ارضای تقاضا در هزینه های خود نیز صرفه جویی می کنند. بنابراین این شرکت ها با تشکیل ائتلاف، به شکلی همکارانه به بهبود مدیریت عملیات خود اقدام می کنند. در این پژوهش، شیوه همکاری شرکت های حمل ونقل جاده ای مسافر در زمان بندی اعزام اتوبوس، تبادل و به اشتراک گذاری ظرفیت اتوبوس و مسافر بر اساس مفاهیم بازی های همکارانه مورد مطالعه قرار می گیرد. در این راستا مدل زمان بندی همکارانه برای شرکت های حمل ونقل جاده ای مسافر عضو ائتلاف ارائه می شود. یک مدل متمرکز که مسیریابی و زمان بندی ناوگان و تبادل مسافر بین شرکت ها را برای کل اعضای ائتلاف تعیین می کند. اما همکاری شرکت ها در قالب ائتلاف نیازمند مکانیزم های توزیع مسافر و اتوبوس و تقسیم منافع است تا شرکت ها انگیزه پیاده سازی تصمیمات ائتلاف را داشته باشند. با طراحی یک مدل ریاضی مکانیزم تقسیم سود بین اعضای ائتلاف ایجاد می شود؛ به این صورت که شرکت ها در ازای تبادل هر مسافر وجهی را دریافت و یا پرداخت می کنند. تقسیم و تعدیل سود از طریق پرداخت وجوه جانبی، موجب برقراری عدالت در ائتلاف و پایداری آن می شود. از منظر نظریه بازی های همکارانه مکانیزم های ارائه شده در این پژوهش، با مفهوم عدالت محور ارزش شپلی و مفهوم پایداری محور هسته همخوانی دارند. به منظور ارزیابی عملکرد مدل های ارائه شده، با استفاده از مجموعه متنوعی از مسائل آزمایشی صحت کارکرد آن ها سنجیده شده و نتایج عددی حاصل تجزیه و تحلیل می شود. به علاوه، تحلیل حساسیت برروی پارامتر های کلیدی مسأله انجام می گردد. نتایج نشان از تأثیر مثبت همکاری در افزایش سود شرکت ها دارد. همچنین، نتایج عددی از کارکرد صحیح مدل ها و مکانیزم های پیشنهادی پشتیبانی می کند.
