Tren çizelgeleme problemine karmaşık atölye tabanlı bir yaklaşım: Türkiye Uygulama örnekleri
A job shop-based approach to the train scheduling problem: case studies from Turkey
- Tez No: 1011031
- Danışmanlar: PROF. DR. ERTAN GÜNER
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Endüstri ve Endüstri Mühendisliği, Ulaşım, Industrial and Industrial Engineering, Transportation
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Gazi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Endüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Endüstri Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu çalışmada demiryolu ağında tren çizelgeleme problemi incelenmiştir. Altyapı kapasitesinin sınırlı olması, farklı tipte trenlerin aynı hatlarda birlikte işletilmesi ve artan tren talepleri, demiryolu operasyonlarının yönetimini zorlaştırmakta ve bu süreci destekleyecek analitik yaklaşımlara duyulan ihtiyacı artırmaktadır. Bu kapsamda tren çizelgeleme problemi, karmaşık atölye tabanlı bir yaklaşımla ele alınmış; literatürde önerilen Paralel Makine Atama (PMA) modeli, Türkiye demiryolu ağından seçilen iki tek hatlı ve çift yönlü gerçek koridora uygulanmış ve farklı tren sayıları ile tren tipi birleşimlerini temsil eden kapsamlı bir senaryo seti altında test edilmiştir. Bu doğrultuda Fevzipaşa–Toprakkale ve Irmak–Boğazköprü koridorları için dört farklı talep düzeyi altında toplam 38 senaryo oluşturulmuş; her bir senaryo IBM ILOG CPLEX çözücüsü kullanılarak 7 200 saniyelik zaman sınırıyla çözülmüştür. Elde edilen çizelgeler toplam gecikme, bloklama yüzdesi, darboğaz kesitleri ve çözüm süreleri açısından karşılaştırmalı olarak analiz edilmiştir. Sonuçlar, çözüm zorluğunun ve çizelgeleme performansının yalnızca tren sayısına değil, hat topolojisine ve senaryo yapısına da güçlü biçimde bağlı olduğunu göstermektedir. Çalışma, gecikme ölçütü ile oluşturulan çizelgelerdeki bloklama yüzdesinin ayrıca ele alınmasıyla, gerçek demiryolu altyapılarında ortaya çıkan işletme sıkışıklıklarının daha ayrıntılı biçimde analiz edilmesine olanak sağlamaktadır. TCDD 2025 Şebeke Bildirimine dayalı gerçek koridor mesafeleri kullanılarak gerçekleştirilen bu kapsamlı deneysel analizler, bloklama, gecikme ve hesaplama süresi arasındaki etkileşimi birlikte ele alması bakımından literatüre tamamlayıcı bir bakış açısı sunmaktadır. Bu yönüyle çalışma, PMA modelinin Türkiye demiryolu ağındaki gerçek koridorlar üzerindeki davranışını inceleyen ilk kapsamlı uygulamalı çalışmalardan biri olarak değerlendirilmekte ve bloklama kısıtlı tren çizelgeleme literatürüne gerçekçi ve karşılaştırmalı bir katkı sağlamaktadır.
Özet (Çeviri)
This study examines the train scheduling problem in the railway network. Limited infrastructure capacity, the simultaneous operation of different train types on the same lines, and increasing train demand make managing railway operations challenging and increase the need for analytical approaches to support this process. In this context, the train scheduling problem is addressed using a job shop-based approach; the Parallel Machine Assignment (PMA) model proposed in the literature is applied to two selected single-track and bidirectional real corridors from the Turkish railway network and tested under a comprehensive set of scenarios representing different train numbers and train type combinations. Accordingly, a total of 38 scenarios were created for the Fevzipaşa–Toprakkale and Irmak–Boğazköprü corridors under four different demand levels; each scenario was solved with a time limit of 7 200 seconds using the IBM ILOG CPLEX solver. The resulting schedules were analyzed for total delay, blocking percentage, bottleneck sections, and solution times. The results show that the difficulty of the solution and scheduling performance are strongly dependent not only on the number of trains but also on the track topology and scenario structure. The study enables a more detailed analysis of operational congestion occurring in real railway infrastructures by additionally examining the blocking percentage observed in schedules generated based on the delay criterion. These comprehensive empirical analyses, conducted using real track distance data based on the TCDD 2025 Network Statement, offer a complementary perspective to the literature by addressing the interaction between blocking, delay, and calculation time. In this respect, the study is considered one of the first comprehensive applied studies examining the behavior of the PMA model on real corridors in the Turkish railway network, and provides a realistic and comparative contribution to the blocking-constrained train scheduling literature.
Benzer Tezler
- Trenlerarası çatışmaların çözümünde dispeçer kararlarının yapay sinir ağı modeli
Anlysis of train dispatching process with artificial neural networks
SELİM DÜNDAR
Yüksek Lisans
Türkçe
2003
İnşaat MühendisliğiYıldız Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. İSMAİL ŞAHİN
- Demiryolu ekip çizelgeleme ve ekip atama problemi için bir uygulama
A case study for railway crew scheduling and crew rostering problem
YÜKSEL ÜSTÜNDAĞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2010
Endüstri ve Endüstri MühendisliğiEskişehir Osmangazi ÜniversitesiEndüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NİHAT YÜZÜGÜLLÜ
- Solving train scheduling problem by using simulation optimization
Tren çizelgeleme probleminin benzetim optimizasyonu yöntemiyle çözülmesi
MUSTAFA AKDEMİR
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Endüstri ve Endüstri MühendisliğiDokuz Eylül ÜniversitesiEndüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÖKALP YILDIZ
- Toplu taşıma hareket çizelgelemesi optimizasyonu: Hipotetik bir sistemde karma tam sayılı programlama örneği
Public transportation scheduling: A mixed-integer programming example on a hypothetical system
MUSTAFA MEHMET BAYAR
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
İşletmeGazi Üniversitesiİşletme Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ABDULLAH SÜREYYA ERSOY
- A feasible timetable generator simulation modelling framework and simulation integrated genetic and hybrid genetic algorithms for train scheduling problem
Tren çizelgeleme problemi için bir olurlu tarife üretici benzetim modelleme yapısı ve benzetimle bütünleşik genetik ve melez genetik algoritmalar
ÖZGÜR YALÇINKAYA
Doktora
İngilizce
2010
Endüstri ve Endüstri MühendisliğiDokuz Eylül ÜniversitesiEndüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. G. MİRAÇ BAYHAN