Akademik Veri Yönetim Sistemi
KIBRIS MULTİDİSİPLİNER BİLİMSEL ÇALIŞMALAR VE KÜRESEL UYGULAMALARI, Girne, Kıbrıs (Kktc), 14 - 16 Kasım 2022
İstanbul ilinin artan nüfusu ile büyük bir sorun haline gelen ulaşım sistemi zaman zaman yetersiz kalmaktadır. Özellikle iki kıtayı birbirine bağlayan köprülerin güzergahında meydana gelen trafik yoğunluğu, İstanbul’da yaşayan insanları, köprü güzergahını kullanmasalar dahi büyük bir zaman kaybının içine çekmektedir. Bu durum da şehir içi trafikten bağımsız olan ulaşım araçlarının önemini gündeme getirmektedir. Bunların başında yer alan raylı sistemler, yoğun talep görmektedir. Özellikle Anadolu ve Avrupa yakası arasında hizmet veren Marmaray hattı, şehir içi ulaşımın çok önemli bir parçasını oluşturmaktadır. Mevcut durumda hizmet veren trenler ve seferler, artan taleplerle ve pandemi etkisinin geride kalmasıyla, özellikle işe gidiş ve işten çıkış saatlerinde çok yoğun ve zaman zaman da yetersiz kalmaktadır. Bu çalışmada, yolcu sayılarının bulanık sayılarla ifade edildiği çok amaçlı bir optimizasyon modeli kurulmuştur. Bu model, belirlenen 2 farklı strateji ile çözümlenmiş ve belirlenen stratejilerden optimal değerleri veren strateji belirlenerek trenlerin kapasiteleri ve çalışma saatleri yeniden düzenlenerek optimal çizelge elde edilmeye çalışılmıştır. Belirlenen stratejiler hem yolcuların yolculuk sürelerini ve istasyonda bekleme sürelerini hem de işletmenin operasyonel maliyetini göz önüne alarak geliştirilmiştir. Stratejileren birisi trenlerin frekanslarını değiştirmek, diğeri ise hizmet veren trenlerin kapasitesini arttırmak veya azaltmak olmuştur. Bu stratejilere göre model, var olan çalışma sistemiyle ve belirlenen iki stratejinin koşulları ile çözülmüş ve üç durum karşılaştırılmıştır. Aynı zamanda trenlerin enerji tüketimi de göz önünde bulunudurularak, enerji tüketimi minimum seviyede tutulmaya çalışılmıştır. Kurulan modelde dört farklı amaç fonksiyonuna yer verilmiş ve bu amaç fonksiyonlarının karar değişkenleri, istasyon yoğunluk oranı, tren yoğunluk oranı, yolcu hacmi ve enerji tüketimi şeklindedir. Dört farklı amaç fonksiyonunu tek bir amaç fonksiyonu olarak ifade edilebilmesi için kullanılan ideal nokta uzlaştırıcı yönteminde, her bir amaç fonksiyonuna optimal ağırlıklar atanmıştır. Belirlenen karar değişkenleri ile ifade edilen amaç fonksiyonlarından, her birinin ağırlığı, DEMATEL tekniği ile belirlenmiştir. Nihayet elde edilen çok amaçlı optimizasyon probleminin tek bir amaç fonksiyonuna indirgenmesi sonucu ortaya çıkan optimizasyon problemi, MATLAB’de genetik algoritma ile optimize edilmiştir.
The transportation system, which has become a big problem with the increasing population of the city of Istanbul, is inadequate from time to time. The traffic density, especially on the route of the bridges connecting the two continents, draws people living in Istanbul into a great waste of time, even if they do not use the bridge route. This situation brings the importance of transportation vehicles, which are independent of urban traffic, to the agenda. Railway systems which is the most important transportation systems among the others are in high demand. The Marmaray line, which serves between the Anatolian and European sides, constitutes a very important part of urban transportation. Trains and expeditions serving in the current situation are very busy and sometimes insufficient, especially the hours when people go to work and go back to home which means peak hours, with increasing demands and the effect of the pandemic being left behind. In this study, a multi-objective optimization model was established in which passenger numbers are expressed with fuzzy numbers. This model was analyzed with 2 different strategies determined, and an optimal schedule was tried to be obtained by determining the strategy that gives the optimal values from the determined strategies and rearranging the capacities and working hours of the trains. The determined strategies have been developed by considering both the journey times of the passengers and the waiting time at the station, as well as the operational cost of the business. One of the strategies was to change the frequencies of the trains, and the other was to increase or decrease the capacity of the serving trains. According to these strategies, the model was solved with the existing working system and the conditions of the two strategies determined, and the three cases were compared. At the same time, considering the energy consumption of the trains, the energy consumption was tried to be kept at a minimum level. In the established model, four different objective functions are included and the decision variables of these objective functions are station density ratio, train density ratio, passenger volume and energy consumption. In the ideal point compromise method, which is used to express four different objective functions as a single objective function, optimal weights are assigned to each objective function. The weight of each of the objective functions expressed with the determined decision variables was determined by the DEMATEL technique. Finally, the optimization problem, which is the result of reducing the multi-objective optimization problem to a single objective function, has been optimized by genetic algorithm in MATLAB.