Turistik gezi planlaması problemi için matematiksel model önerisi
A new mathematical programming model for the tourist trip design problem
Yazar: OĞUZHAN GÖKBAYRAK
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ HAKAN ALTUNAY
Süleyman Demirel Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Endüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Endüstri ve Endüstri Mühendisliği = Industrial and Industrial Engineering

Özet:
Turizm sektörü, dünya genelinde olduğu gibi ülkemiz için de önemli bir gelir kaynağıdır. Türkiye'de ve dünyada, söz konusu bölgelerin tarihini ve kültürünü yansıtan çok sayıda, ilgi çekici turistik gezi noktası mevcuttur. Turistik seyahat planlaması problemi, klasik oryantiring probleminin turizm sektörüne uyarlanmış halidir. Bu problemin amacı; ziyaretçilerin, önceden belirlenen ve ilgi çekici noktalar olarak da adlandırılan tüm ziyaret noktalarını tanımlanan kısıtlı süreler içerisinde dolaşmalarını sağlamak ve ziyaretçilerden toplanan puanlar doğrultusunda hesaplanan seyahat planlaması memnuniyet seviyesini en büyüklemektir. 

Bu çalışmada belirlenmiş bir bölgedeki tüm ziyaret noktalarının mümkün en kısa sürede gezilmesini sağlayan ve memnuniyet seviyesini makul bir düzeyde koruyan seyahat rotalarının oluşturulmasına yönelik bir çözüm önerisi sunulmuştur. Tez çalışmasının ilk aşamasında öncelikle seyahat planlamasının uygulanacağı bölge içerisindeki ziyaret noktalarının, tercih edilme sıklığına göre belirlenmesi sağlanmıştır. Ayrıca, belirlenen ziyaret noktalarına ilişkin açılış - kapanış saatleri ve yoğunluk durumları gibi bazı özel bilgileri de içerecek şekilde araştırmalar yapılmıştır. Sonraki aşamada kesinleşen ziyaret noktaları, tarihi ve kültürel özelliklerine göre çeşitli kategorilere ayrılmıştır. Ek olarak, seçilen seyahat noktaları arasındaki mesafelerden ve bölgesel trafik koşullarından yararlanarak noktalar arası karşılıklı seyahat süreleri de belirlenmiştir.  Bir sonraki adımda ise turistik seyahat planlaması probleminin çözümüne yönelik olarak bir doğrusal programlama modeli geliştirilmiştir. Bu model, seyahat noktalarının açılış kapanış saatlerine duyarlı olacak şekilde, ziyaret sürelerini ve memnuniyet düzeyini de dikkate alarak seyahat için ayrılan sürenin en verimli şekilde kullanılmasını hedeflemektedir. Geliştirilen model, bir uygulama çalışması üzerinde çeşitli senaryolar oluşturularak test edilmiştir. İlk senaryo 26 adet ziyaret noktasını içermektedir. İkinci senaryoda ziyaret noktası sayısı 27'ye çıkarılarak rota sayısı azaltılmıştır. Üçüncü senaryoda matematiksel modele memnuniyet seviyesi kısıtı eklenmiştir. Dördüncü ve son senaryoda ise matematiksel model farklı ulaşım modlarını dikkate alacak şekilde düzenlenmiştir. Önerilen matematiksel programlama modeli GAMS paket programı ve CPLEX çözücüsü kullanılarak çözülmüştür. Elde edilen sonuçlar, önerilen matematiksel modelin kısıtlı sayıdaki seyahat noktası için en uygun rotayı belirlemek amacıyla kullanabileceğini göstermektedir.

Anahtar Kelimeler: Turistik gezi planlama problemi, oryantiring problemi, matematiksel programlama, yöneylem araştırması.

Abstract:
The tourism sector is an important source of income for our country as well as for the rest of the world. There are many interesting tourist attractions in Turkey and around the world that reflect the history and culture of these regions. The tourist trip design problem is a type of classical orienteering problem adapted to the tourism sector. The objective of this problem is to ensure that visitors travel through all predetermined destinations called points of interest (POIs) within defined restricted periods of time, and to maximize the level of visitor satisfaction calculated based on the points collected from visitors. In this study, it is also stated that all routes in a designated region are visited in a limited time and reach the highest possible level of satisfaction. 

This study provides a solution method for determining optimal routes in a given region that ensure that all POIs are visited as soon as possible and and to meet a defined level of satisfaction. In the first stage, POIs within the region are determined according to the frequency of preference. However, information such as opening-closing times and visiting times for all POIs has been obtained. In the second stage, the finalized POIs are divided into several categories according to their historical and cultural characteristics. In addition, the travel times between POIs are determined by distance between selected destinations and regional traffic conditions. In the next stage, a linear programming model has been developed to solve the Tourist Trip Design Problem (TTDP). This model aims to optimize travel time by taking into account the opening- closing times of the POIs, the visiting times and the level of satisfaction.  The model has been tested by various scenarios through a case study. The first scenario includes 26 POIs. In the second scenario, the number of visiting points increased to 27, and reducing the number of routes. In the third scenario, a satisfaction level constraint is added to the mathematical model. In the fourth and final scenario, the mathematical model is developed to take into account different modes of transportation. The proposed mathematical programming  model  has  been  solved  using  the  General  Algebraic Modelling  System  (GAMS) and CPLEX solver. The results show that the proposed mathematical model can be used to determine the optimal route for a limited number of travel destinations.

Keywords: Tourist trip design problem, orienteering problem, mathematical programming, operations research.