Toplu taşımada akış doğrultusu tabanlı güzergah optimizasyonu
Flow direction based route optimization in public transport
Yazar: KADİR AKGÖL
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ İBRAHİM AYDOĞDU
Akdeniz Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2018
Konu: Ulaşım = Transportation

Özet:
Trafik problemlerinin çözümü üzerine önerilen en etkili yöntemlerden biri toplu taşıma kullanımının teşvik edilmesidir. Bu yüzden toplu taşıma güzergahlarının iyi şekilde tasarlanması gerekmektedir. Optimizasyon toplu taşıma güzergahlarını belirlemede kullanılabilecek en etkin araçlardan bir tanesidir. Matematiksel açıdan optimum güzergah tasarımı problemi ayrık fonksiyonlar içerir. Bu yüzden meta-sezgisel optimizasyon yöntemleri bu problem için etkili araçlardır. Çoklu güzergah optimizasyonu için özellikle büyük ölçekli problemlerde meta-sezgisel optimizasyon yöntemlerinin modifiye edilmemiş versiyonları çok başarılı performans sergilemeyebilmekte ve çözümde erken yakınsama gözlenebilmektedir. Bu nedenle gerçekçi olmayan güzergah tasarımları elde edilebilmektedir. Bu çalışmanın ana amacı toplu taşıma kullanıcıları için maksimum faydayı sağlayacak optimum toplu taşıma güzergahları elde etmektir. Bu amaç doğrultusunda, tüm yolcular açısından faydayı ölçebilmek için akış doğrultusu yöntemi ismiyle belirtilen yeni bir yöntem ve optimum toplu taşıma güzergahları belirleyebilmek için  hibrit bir model geliştirilmiştir. Hibrit modelde meta-sezgisel optimizasyon yöntemlerinden olan genetik algoritma ile akış doğrultusu yöntemi beraber kullanılmıştır. Geliştirilen hibrit model, ülkemizin metropoliten kentlerinden olan İstanbul şehrine ait otobüs hatları üzerinde uygulanmıştır. Akış doğrultusu yöntemiyle mevcut güzergahlar, genetik algoritmayla optimize edilen güzergahlar ve geliştirilen hibrit algoritmayla optimize edilen güzergahlar değerlendirilmiş ve kıyaslanmıştır. Sonuç olarak geliştirilen hibrit yöntemin hem genetik algoritmadan hem de mevcut güzergahlardan daha iyi sonuçlar ürettiği görülmüştür.

Abstract:
One of the most effective ways to solve traffic problems is to encourage the use of public transport. This means that public transport routes need to be well designed. Optimization is one of the most useful tools that can be used to identify public transport routes. Mathematically, the optimal route design problem involves discrete functions. Therefore, meta-heuristic optimization methods are practical tools for this problem. For multiple route optimization, the unmodified versions of meta-heuristic optimization methods may not perform very well, especially for large-scale problems. Hence, early convergence can be observed in the solution, and unrealistic route designs can be obtained. The primary purpose of this study is to obtain optimum public transport routes that will provide maximum benefit for public transport users. For the purpose, a hybrid method has been developed to determine the optimum public transportation routes and a new method named by the flow direction method to measure utility for all the passengers. In the hybrid model, the flow direction method is used together with the genetic algorithm which is a well-known meta-heuristic optimization method. The developed hybrid model was applied to the bus lines belonging to Istanbul city which is one of the metropolitan cities of our country. Route directions, routes optimized with a genetic algorithm, routes optimized with developed hybrid algorithm are evaluated and compared. As a result, it is seen that the developed hybrid method produces better results than both genetic algorithm and current routes.