Toplu taşıma araçlarını çizelgeleme problemine simülasyon modeli yaklaşımı: Mersin Büyükşehir Belediyesi örneği
A simulation approach to scheduling transportation vehicles: An application of Mersin Metropolitan Municipality
Yazar: KISMET CİNGÖZ
Danışman: PROF. DR. TEVFİK AYTEMİZ
Mersin Üniversitesi / Sosyal Bilimler Enstitüsü / İşletme Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2021
Konu: İşletme = Business Administration
Dizin: Belediyeler = Municipalities ; Benzetim modeli = Simulation model ; Büyükşehir belediyeleri = Metropolitan municipality ; Toplu taşıma araçları = Public transportation vehicles ; Yerel yönetimler = Local administrations ; Çizelgeleme = Scheduling

Özet:
Günümüzde dünya nüfusunun artması, kentleşme oranının artması ve kıt kaynakların azalması çevresel farkındalığın artmasına neden olmaktadır. İnsanlar her gün evlerine, işlerine, okullarına gitmek ve sosyal aktivitelerde bulunmak için hareket etmektedirler yani şehir içinde yer değiştirmektedirler. Bu da kişisel araç, taksi, otobüs, minibüs kullanımının artmasına sebep olmaktadır. Yetkililer ise bu hareket veya dolaşım esnasında oluşan çevre kirliliğinin, gürültünün, karbon salınımının ve kazaların azalmasını sağlamak amacıyla toplu taşıma hizmetlerinin daha kullanılabilir hale gelmesi için çaba sarf etmektedirler. Toplu taşıma hizmetlerinin kullanımını arttırmak için kullanıcılara yani vatandaşlara daha sık, daha düzenli ve daha güvenilir hizmet verilmesi gerekmektedir. Toplu taşıma hizmetlerinin düzenlenmesi ile ilgili yapılan faaliyetler literatürde toplu taşıma ağ planlama süreci olarak adlandırılmaktadır. Toplu taşıma ağ planlama süreci, sırasıyla ağ planlama, sıklık oluşturma ve zaman çizelgesi geliştirme, araç çizelgeleme ve sürücü çizelgeleme faaliyetlerinden oluşmaktadır ve ağ planlama sürecinin her bir aşaması kendisinden sonra gelen aşamanın girdisi olmaktadır.
Vatandaşların toplu taşıma hizmeti kullanmalarını sağlamak ve arttırmak için hat sayılarının ve sefer sıklıklarının arttırılması gerekmektedir. Ancak ağ tasarım faaliyetleri oldukça maliyetli olduğu ve alt yapı çalışmaları gerektirdiği için sefer sıklıklarını değiştirmek hizmet sağlayıcıları için daha kolaydır. Sefer sıklığı oluşturma ve zaman çizelgesi geliştirme aşaması kullanıcıların konforunu dikkate alan ve hizmet kalitesi ile ilgili olan planlama aşamasıdır. Bu sebeple, toplu taşıma kullanımının arttırılması üzerinde önemle durulması gereken bir konudur.
Bu doğrultuda, bu çalışmanın amacı Mersin Büyükşehir Belediyesi Toplu Taşıma Şube Müdürlüğü tarafından hizmet sunulan merkez ilçelerin otobüs hatlarının en uygun sefer sıklıklarını belirlemektir. Bu amacı gerçekleştirebilmek için Arena Simülasyon paket programı kullanılarak simülasyon modelleri tasarlanmıştır. Mevcut hatların bilgileri kullanılarak gerçek sistemin yansıtıldığı model her bir hat için gerekli değişiklikler yapılarak çalıştırılmıştır. Çalışmanın örneklemini oluşturan her bir hat için 10 senaryo geliştirilmiştir. Geliştirilen senaryoların 5 tanesi yolcu gelişleri normal olduğu zamanlar için, 5 tanesi ise yolcu gelişlerinin yoğun olduğu zamanlar içindir. Farklı sefer aralıklarına göre simülasyon modellerinin çalıştırılması sonucunda ortalama bekleme süresi, ortalama seyahat süresi, ortalama yolcu sayısı, bir otobüsteki ortalama yolcu sayısı verileri elde edilmiştir. Sonrasında, bu veriler kullanılarak her bir hat için kapasite doluluk oranı hesaplanmıştır. Senaryolardan elde edilen bilgiler ve yapılan hesaplamalar göz önünde bulundurularak, her bir hattın normal zamanları ile yoğun zamanları için en uygun sefer aralıkları Mersin İli Toplu Taşıma Şube Müdürlüğü ile yapılan görüşmeler sonucunda karar vericilerin bilgi, beceri ve tecrübelerine göre belirlenmiştir.

Abstract:
Today, the increase in the world population and the rate of urbanization as well as the decrease in scarce resources cause an increase in environmental awareness. People constantly move for different purposes such as going to their house, school, work and performing social activities. It causes usage of private car, taxi, bus, minibuses increase. Authorities are trying to make services of public transport vehicles more available on the purpose of reducing the environmental pollution, noise pollution, carbon emission and accidents which are caused during the movements in the city. It is necessary to provide more frequent, more regular and more reliable services to users (i.e., citizens) in order to increase the use of public transport services. The activities committed relating to the arrangement of public transportation services are named as public transportation network planning process in the literature. As the literature assesses, the public transit planning process is usually divided in a sequence of four steps: network design, frequencies setting and timetable development, the bus scheduling and the driver scheduling. The output of each activity positioned higher in the sequence becomes an important input for lower-level decisions.
It is necessary to increase the number of bus lines and headways for providing the citizens with public transportation service and increasing the usage of this service. However, since network design activities are very costly and require infrastructure investments, it is easier for service providers to change the frequency of busses The stage of creating a bus frequency and developing a timetable is the planning stage that takes into account the comfort of the users and is related to the service quality. For this reason, increasing the use of public transport is an issue that should be emphasized. 
In this direction, the purpose of this study is to determine the most appropriate frequency of the bus lines of the central districts served by Mersin Metropolitan Municipality Public Transport Branch Directorate. To achieve this purpose, several simulation models were developed and 10 scenarios for each model was run using Arena® Simulation package. Five of these scenarios is for normal times of passenger arrivals and the other five scenarios are for peak times of passenger arrivals. Average waiting time, average travel time, average passenger population and average population number in a bus has been obtained from these simulation runs. Then, using this data, capacity occupancy rate was calculated for each line. Considering the information obtained from the simulation runs and the calculations made, the most appropriate bus headways for the normal times and peak times of each line were determined based on the knowledge, skills and experience of decision makers as a result of the negotiations with the Mersin Provincial Public Transport Branch Directorate.