Karma Filolu Elektrikli Araç Rotalama Problemi ve Çözüm Yaklaşımları


Tezin Türü: Doktora

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2023

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: Sercan DÖNMEZ

Asıl Danışman (Eş Danışmanlı Tezler İçin): Fulya Altıparmak Baykoç

Eş Danışman: Çağrı Koç

Özet:

Dünya çapında yeşil lojistik kavramı büyük önem kazanmış ve bu alanda alınacak önlemler kaçınılmaz hale gelmiştir. Fosil yakıta bağımlılığın azaltılması için yapılan yatırımlar hızla artmaktadır. Dolayısıyla, lojistik sisteminde önemli yer tutan araç filolarının sera gazı salınımı yapmayan çevreye duyarlı araçlardan oluşması hedeflenmektedir. Şirketler çevreci araç filosu hedefiyle alternatif yakıtlı, elektrikli ve hibrit elektrikli araçlara yönelmeye başlamışlardır. İlerleyen dönemlerde filoların bu tip araçlardan oluşacağı gözetilerek akademik dünyada da “Yeşil Araç Rotalama Problemleri (Y-ARP)” sınıfında olan “Elektrikli Araç Rotalama Problemleri” büyük ilgi çekmektedir. Ancak, bu problemler araç rotalama problemlerine şarj işleminden doğan ilave zorluklar getirmiştir. Bu tezde Y-ARP sınıfında yer alan “Çoklu Şarj Teknolojisine Dayalı Kısmi Şarj Politikalı Karma Filolu Elektrikli Araç Rotalama Problemi (KF-E-ARP)” ele alınmıştır. Karma filo, elektrikli ve konvansiyonel araçları içermektedir. Kısmi şarj, farklı şarj teknolojilerinin seçimi, toplam emisyon limiti dikkate alınan diğer özelliklerdendir. Çoklu şarj teknolojilerinden birinin seçimi karma filolu problemlerde ilk defa ele alınmıştır. KF-E-ARP için öncelikle karma tamsayılı matematiksel model geliştirilmiştir. Problem NP-zor olduğundan büyük boyutlu problemlere makul sürelerde çözüm elde edebilmek için uyarlamalı geniş komşu aramaya (UGKA) dayalı bir sezgisel algoritma geliştirilmiştir. Probleme uyumlu komşuluk mekanizmaları tanımlanmış ve çeşitlendirme etkisini artırıcı yeni yaklaşımlar üretilmiştir. Yeni komşuluk puanlama politikası ve iyileştirme yöntemi geliştirilmiştir. Deneysel analizlerde, önerilen UGKA orta ve büyük boyutlu problemlerde matematiksel modele kıyasla çözüm kalitesi ve çözüm zamanı açısından daha iyi performans göstermiştir. Duyarlılık analizleri ile UGKA içerisinde tanımlanan mekanizmaların etkinliği doğrulanmış ve filo genişliği ile emisyon üst limiti artışının maliyete etkisi gösterilmiştir.

Anahtar Kelimeler : Araç rotalama, elektrikli araç, karma filo, emisyon salınımı, çoklu şarj teknolojisi, kısmi şarj politikası, ekleme tabanlı çözüm kurucu sezgisel, uyarlamalı geniş komşu arama