İnşaat projelerinde optimum kaynak dağılımının parçacık sürü optimizasyonu algoritması ile elde edilmesi
Obtaining optimum resource distribution in construction projects with particle swarm optimization algorithm
Yazar: ALKAN KARASU
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ SEDAT SEMİH ÇAĞLAYAN
Sakarya Uygulamalı Bilimler Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı / İnşaat Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering

Özet:
Bir inşaat işinde yapılan imalatları olabilecek en kısa sürede yapmak, gerek mevcut işin maliyetinin azaltılması açısından gerekse kullanılan malzeme ve iş gücünün, iş bitiminde başka bir projede kullanılabilirliği açısından çok kritik bir meseledir. Mevcut inşaat piyasasında projede yapılan imalat sıralaması yanlış iş gücü ve kaynak dağılımı nedeniyle projeler gereğinden uzun sürmekte ve bununla beraber maliyetlerde artmaktadır. Proje yönetimi beş ana süreçten oluşmaktadır. Bu süreçler başlangıç süreci, planlama süreci, yürütme süreci, izleme ve kontrol süreci ve kapanış sürecidir. Başlangıç aşamasında proje tanımlanır ve kaynaklar tahsis edilir. Planlama aşamasında aşamaların hangi zamanda ve nasıl yapılacağı belirlenir. Yürütme aşamasında proje planlama sürecine uygun şekilde yapılır. İzleme ve kontrol aşamasında projenin yürütme aşamasındaki ilerlemeleri incelenip gerekiyorsa ilave değişiklikler yapılır. Kapanış sürecinde ise tüm aktiviteler sonuca bağlanıp süreç bitirilir. Bu projede Time cost trade-off problemi (TCTP) üzerine bir çalışma hazırlandı. Bu problemde amaç projeyi olabilecek en erken süre ve düşük maliyetle bitirmektir. Buna göre bir projenin dolaylı ve doğrudan maliyeti vardır. Hızlandırma maliyetleri toplamı , dolaylı maliyeti aştığı anda problem sonuca bağlanır. Bu problemde verilen aktivitelerin süreleri ek maliyetler neticesinde hızlandırılarak projenin daha erken bitirilmesi üzerine çalışıldı. Hızlandırılacak aktiviteyi seçmek için CPM diyagramlarıyla çözülen problemde kritik yol üzerinde en düşük hızlandırma maliyeti olan aktivite seçildi. Hızlandırma yapıldıktan sonra yeniden oluşturulan kritik yol üzerinden tekrar bir hızlandırma yapılarak probleme devam edildi. Bu işlemler yapılan hızlandırma maliyeti bir günlük dolaylı maliyetten daha fazla olana kadar devam edildi. Bir inşaat projesini nasıl planlayabileceğimiz konusunda kullanılan geleneksel yöntemle hesaplamaların uzun sürmekte ve hataya sebebiyet verebilmektedir. Bunun aksine alternatif yöntem olarak bir yazılım dili üzerinden hazırlanan kodlar yardımıyla bu işlem saniyeler sürmektedir. Bu çalışmada Matlab adlı programla dilini kullandım. Bu çalışmada hazırladığım kodları 1995 yılında Dr. Kennedy ve Dr. Eberhart tarafından geliştirilen ve toplu şekilde hareket eden bazı hayvanların yiyecek, barınma ve korunma vb. gibi ihtiyaçlarını giderirken sergiledikleri hareketleri ve sürüdeki diğer hayvanları etkileyerek toplu şekilde hareket eden bu hayvan grubunun amacına daha erken ulaşmasından esinlerek oluşturulan Parçacık Sürü Optimizasyonu (PSO) algoritmasını kullandım. Bu algoritmayla ele aldığımız problemi saniyeler içerisinde çözüme kavuşturabildim.

Abstract:
Carrying out the manufacturing work in a construction job as quickly as possible is a very critical issue, both in terms of reducing the cost of the current job and in terms of the usability of the materials and labor used in another project at the end of the job. In the current construction market, projects take longer than necessary due to incorrect labor and resource distribution in the manufacturing sequence of the project, and thus costs increase. Project management consists of five main processes. These processes are the initiation process, planning process, execution process, monitoring and control process and closing process. In the initial phase, the project is defined and resources are allocated. During the planning phase, it is determined when and how the steps will be carried out. During the execution phase, it is done in accordance with the project planning process. During the monitoring and control phase, the progress of the project during the execution phase is examined and additional changes are made if necessary. In the closing process, all activities are concluded and the process is completed. In this project, a study was prepared on the Time cost trade-off problem (TCTP). The aim of this problem is to complete the project in the earliest possible time and at the lowest cost. Accordingly, a project has indirect and direct costs. The problem is resolved when the sum of acceleration costs exceeds the indirect cost. In this problem, efforts were made to complete the project earlier by accelerating the duration of the activities given as a result of the additional costs. In the problem solved with CPM diagrams to select the activity to be accelerated, the activity with the lowest acceleration cost on the critical path was selected. After the acceleration, the problem was continued by accelerating again on the re-created critical path. These processes continued until the acceleration cost was more than the one-day indirect cost. Calculations with the traditional method of how to plan a construction project take a long time and can cause errors. On the contrary, as an alternative method, this process takes seconds with the help of codes prepared through a software language. In this study, I used a program called Matlab. The codes I prepared in this study were written by Dr. Kennedy and Dr. Developed by Eberhart, some animals that move collectively have food, shelter and protection, etc. I used the Particle Swarm Optimization (PSO) algorithm, which was inspired by the movements they display while meeting their needs, such as, and the way this group of animals, which move collectively by influencing other animals in the herd, achieve their goals earlier. With this algorithm, I was able to solve the problem we addressed within seconds