İnsansız hava aracı destekli araç rotalama problemi


Tezin Türü: Doktora

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Bursa Uludağ Üniversitesi, FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2018

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: Emine Eş Yürek

Danışman: HÜSEYİN CENK ÖZMUTLU

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Araç rotalama problemi, literatürde ve gerçek hayatta en sık çalışılan problemlerden biridir. Bu problemin yeni ortaya çıkan ve insansız hava araçlarını (İHA) dağıtım faaliyetlerine entegre eden yeni bir türevi, kamyon ve İHA'ların, zaman ve konum olarak koordinasyonunu sağlayarak eşzamanlı dağıtım yapmalarını amaçlamaktadır. Bu tez çalışması kapsamında, ilk olarak, tek kamyon ve tek İHA'nın eşzamanlı dağıtım yaptığı problemin (ARP-İHA) çözümü için, 2-aşamalı, yinelemeli bir kesin çözüm yaklaşımı geliştirilmiştir. Bu yaklaşımda, kamyon rotası ilk aşamada belirlenmektedir. İHA rotası ise ikinci aşamada, geliştirilen karışık tamsayılı doğrusal programlama modeli çözülerek eniyilenmektedir. Çözüme en kısa kamyon rotası ile başlanarak, atama ve rotalama kararları yinelemeli olarak iyileştirilmektedir. Yapılan sayısal çalışma ile, çözüm yaklaşımının performansı değerlendirilmiştir. Sonrasında, orta ve büyük ölçekli ARP-İHA'ların çözümü için, makine öğrenmesi ile fonksiyon kestirimine dayanan melez bir genetik algoritma geliştirilmiştir. Literatürdeki mevcut çalışma ile karşılaştırılan sonuçlar, küçük ve orta ölçekli problemlerde melez genetik algoritmanın daha başarılı olduğunu göstermiştir. Önerilen kesin çözüm yaklaşımı ve melez genetik algoritma, kamyon ve birden fazla İHA'nın eşzamanlı dağıtım yaptığı (ARP-mİHA) probleme uyarlanmıştır. Bilindiği kadarıyla, tez kapsamında kabul edilen varsayımları dikkate alarak, ARP-mİHA için geliştirilmiş kesin ve sezgisel çözüm yaklaşımları, ilk kez bu tez çalışması tarafından önerilmektedir. Yapılan sayısal çalışma ile, geliştirilen yöntemlerin performansı ve İHA sayısındaki artışın dağıtım sürelerine etkisi analiz edilmiştir.