Oyun teorisi ile ulaşım ağ tasarımı
Transportation network design whit game theoritical approach
Yazar: ÖZGÜR CENGİZ
Danışman: DOÇ. DR. HALİM CEYLAN
Pamukkale Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2005
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering

Özet:
Son yıllarda artan ulaşım talebi karşısında altyapı arzının istenilen düzeye getirilmesi noktasında zaman zamansorunlar yaşanmaktadır. Bunun yanında mevcut altyapının doğal felaketler ve bakım onarım gibi çalışmalar sırasındasistem dengesinde bozulmalar olmaktadır. Doğal afetler sırasında insan gereksinimlerinin istenilen kalitede vezamanında karşılanabilmesi, bakım onarım çalışmalarında kullanıcılara en düşük maliyet artışını hatta artışsız birhizmeti sağlayacak düzenlemelerin belirlenmesi bozulan sistem dengesinin nasıl düzeltileceği noktasında çokkompleks problemlerle karşılaşılmaktadır.Bu çalışmada bireysel seyahat edenlerin istekleri ile ulaştırma sisteminin fiziksel kapasitesi arasındaki karşılıklıetkileşimin sonucu olarak tanımlanan ulaşım ağı performansı ağ güvenilirliği baz alınarak incelenmiştir. Ulaşımağlarında güvenilirlik kavramı iki bileşenden oluşmaktadır. Bunlar bağlanabilirlik ve performans güvenirliğidir.Mevcut modeller ve çalışmalar kullanıcı ve alt yapının çeşitliliği göz önüne alındığında her koşulda istenenperformansı verememektedir. Bu nedenle çalışmada ağ güvenirliği oyun teorisi çerçevesinde incelenmiştir. Oyunkuramı, rekabete dayalı stratejik karşılaşmaları modellemeye yarayan matematiksel bir araçtır. Oyun, beklenenyolculuk maliyetini en aza indirgeyecek rotayı arayan ağ kullanıcısı ile hat maliyetlerini yükselterek kullanıcılarınbeklenen yolculuk maliyetlerini artırmayı amaçlayan şeytan arasında kurgulanmıştır. Oyun, iki oyunculu, oyuncularınbirbirine yardım etmediği toplamda sıfır kazançlı olarak düşünülmüştür. Gerekli trafik akımları ve bağlanı yollarınınseçilme olasılıklarının bulunabilmesi için de ardışık ortalamalar yöntemi kullanılmıştır.Çalışmada, oyun teorisi ve ağ güvenilirliği kavramları birleştirilerek rota seçme olasılıklarının yapılabilmesi içingerekli çözüm algoritmaları örnek uygulamaları ile birlikte verilmiştir. Sonuç olarak ağ güvenilirliği yaklaşımınıntrafik problemlerine nasıl uygulanabileceği gösterilmiştir.Anahtar Kelimeler: Ağ Tasarımı, Ağ Güvenilirliği, Oyun Teorisi,

Abstract:
In recent years, problems have been encountered sometimes to provide desired level of sub-structural supply for theincreasing transportation demand. However, some defeats occur in the system balance of existing sub-structure duringnatural disasters and maintenance works. Very complex problems have been encountered while; providing therequirements during natural disasters in desired quality and on time, providing the service with the minimum costincrease or even without increase to system users during maintenance works and finding the way to repair the spoiledsystem balance.In this study, transportation network performance which is defined as the result of mutual interaction of individualsystem user?s requirements and the physical capacity of transportation system, reached on the network reliability basis.In transportation networks, concept of reliability consists of two components. These are connectivity and networkreliability. Considering the users and variability of sub-structural conditions, existing models and studies do not bringthe desired performance under all conditions. For this reason, game theoretical approach is followed to researchnetwork reliability. Game theory is a mathematical tool that is used for modeling the strategic and competitivesituations. The players are set as the system user, who is looking for the route that minimizes his expected trip cost andthe evil entity, who aims to increase the expected trip costs by congesting the links in the game. The game isestablished to be a two player, non-cooperative and zero sum game. Required traffic flows and link-scenarioprobabilities are calculated by the method of successive averages.In this study, by combining the concepts of game theory and network reliability, required solution algorithms for thelink and scenario probabilities are given with the sample applications. As a result, the applicability of networkreliability to transportation problems is clarified.: Game Theory, Network Design, Network ReliabilityKeywords