Elektrikli araçlar için graf teorisi tabanlı dijkstra algoritması kullanan rota öneri uygulaması
Route suggestion application for electric vehicles using graph theory based dijkstra algorithm
Yazar: RAMAZAN YERLİKAYA
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ AHMET ÇELİK
Kütahya Dumlupınar Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol = Computer Engineering and Computer Science and Control

Özet:
Küresel ısınma ve iklim değişikliğiyle mücadele kapsamında ulaşım sektöründe köklü değişiklikler yapılmaktadır. Ulaşım sektörünün sera gazı emisyonlarındaki payının yüksek olması nedeniyle, bu sektörde çevre dostu çözümler zorunlu hale gelmiştir. Elektrikli araçlar, düşük karbon emisyonu ve enerji verimliliği ile sürdürülebilir ulaşımın önemli bir parçası olmuştur. Ancak, şarj istasyonlarının yetersizliği, uzun şarj süreleri, menzil kaygısı, DC şarj ünitelerinin eksikliği ve rotalama problemi, elektrikli araçların yaygınlaşmasını engelleyen başlıca sorunlardır. Mevcut menzil tahmin algoritmalarında, temel olarak batarya durumu, batarya sıcaklığı ve yaşlanması gibi enerji depolama parametreleri, hız, ivmelenme gibi parametreler dikkate alınmaktadır. Bu çalışmada, elektrikli araçların karşılaştığı temel problemlerden biri olan rotalama problemi ele alınmış ve bu sorunu çözmeye yönelik en verimli rota tahmini uygulaması geliştirilmiştir. Bu amaçla, Türkiye'nin farklı bölgelerinden şehirler ile rotalama senaryoları yapılmıştır. Kullanıcıdan alınan bilgiler ile en uygun rotanın belirlenmesi sağlanmıştır. Araçların şarj sürelerini, yolcu sayısını, eğim farkından oluşan menzil kaybını ve güzergâh boyunca şarj istasyonlarının konumu dikkate alınarak, dijkstra algoritması geliştirilerek optimal bir rota tahmin uygulaması oluşturulmuştur. Elde edilen bulgulara göre, önerilen algoritmanın, yaygın olarak kullanılan Google Maps algoritmasıyla karşılaştırıldığında mesafe olarak yalnızca ortalama %9,22'lik bir hata payı olduğu tespit edilmiştir. Bu sonuç, geliştirilen algoritmanın kabul edilebilir bir doğruluk seviyesinde çalıştığını ve elektrikli araç kullanıcılarına fayda sağlayabileceğini göstermektedir.

Abstract:
Radical changes are being made in the transportation sector as part of the fight against global warming and climate change. Due to the transportation sector's high share in greenhouse gas emissions, environmentally friendly solutions have become mandatory in this sector. Electric vehicles have become an important part of sustainable transportation with their low carbon emissions and energy efficiency. However, insufficient charging stations, long charging times, range anxiety, lack of DC charging units and routing problems are the main problems that prevent the widespread use of electric vehicles. Existing range estimation algorithms mainly consider battery condition, energy storage parameters such as battery temperature and aging, and parameters such as speed and acceleration. In this study, the routing problem, which is one of the main problems faced by electric vehicles, is addressed and the most efficient route estimation application is developed to solve this problem. For this purpose, routing scenarios with cities from different regions of Turkey are performed. With the information received from the user, the most suitable route was determined. Taking into account the charging times of the vehicles, the number of passengers, the range loss due to the slope difference and the location of the charging stations along the route, an optimal route estimation application was created by developing the dijkstra algorithm. According to the findings, the proposed algorithm has an average error margin of only 9,22% in terms of distance when compared to the widely used Google Maps algorithm. This result shows that the proposed algorithm works at an acceptable level of accuracy and can benefit electric vehicle users.