Okul servisi araçlarını rotalama problemi için yenilikçi bir yaklaşım
A novel approach to school bus routing problem
Yazar: SEDA ALBAYRAK
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ GÜLDAL GÜLERYÜZ
Hacettepe Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Endüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Endüstri ve Endüstri Mühendisliği = Industrial and Industrial Engineering

Özet:
Araç rotalama problemlerini modellemek ve çözmek günümüzde çeşitli alanlarda bir ihtiyaç olarak ortaya çıkmaktadır. Bu problemlerin içerisinde geniş bir alana sahip olup belirli periyotlarda kısa sürede en uygun çözüm arayan türlerinden birisinin okul servis araçlarını kümeleme, rotalama ve çizelgeleme problemi olduğu görülmektedir.
Okul servis aracı rotalama problemi, belirli bölgelerde oturan öğrencilerin en uygun şekilde servis araçlarına atanıp, servis araçlarının kendi içerisinde en kısa sürede en uygun rota ile farklı okullara hizmet verebilmesi problemi olarak tanımlanmaktadır. İçerdiği birçok amaç ve kısıttan ötürü klasik bilinen yöntemlerle modellenmesi ve doğrudan çözülmesi mümkün olmamaktadır.
Literatürde problemi bütünüyle ya da kısmi olarak ele alan birçok çalışma yapıldığı ve bunlar için hem kesin hem de geliştirilen çeşitli sezgisel yöntemlerle çözüm arandığı görülmektedir. Bu tez çalışmasında farklı öğrenci sayısı olan birçok okula hizmet veren bir servis firması için kümeleme ve rotalama problemi ele alınarak çözüm üretilmiştir.
Problemin çözümünde servis araçlarının rotalarını ve sayısını optimize ederek öğrenci taşımacılığı yapan firmadaki maliyetleri azaltıp kârı mümkün olduğu kadar artırabilmek amacıyla farklı kümeleme teknikleri ve rotalama yöntemleri ile karma bir model kullanılmıştır. Elde edilen sonuçlar kapasite kısıtlı ve açık uçlu araç rotalama problemi olarak ifade edilen bu uygulamadaki örnek için tasarruf algoritması ile de çözülerek kıyaslanmıştır.

Abstract:
Modeling and solving vehicle routing problems is nowadays emerging as a need in various fields. Among these, it is seen that one of the types that have a wide area and which is looking for the most suitable solution in a short time period is the school bus clustering, routing and scheduling problem.
School bus routing problem is defined as the problem that students reside in certain regions can be assigned to the school buses in the most appropriate way and that they can serve different schools in the shortest time with the most appropriate route within the school buses itself. It is not possible to model and solve it directly by classical methods because of many objectives and constraints it contains.
In the literature, it is seen that there are many studies in which the problem is addressed in whole or in part. Both exact and variety of developed heuristic algorithms have sought out to provide optimal solutions. In this study, the solution of the problem of clustering and routing for a school bus company serving many schools with different number of students is presented.
A hybrid model is used with different clustering techniques and routing methods in order to reduce the costs and increase the profit as much as possible by optimizing the bus routes and number of buses in the student transportation service company. The results are compared with the solutions of saving algorithm for the example in this study, which is expressed as the capacity constrained and open vehicle routing problem.