Elektrikli araç şarj istasyonu yer seçiminin gerçek verilere dayalı optimizasyonu: Trabzon ili örneği
Multi-objective optimization for electric vehicle charging station siting: A case study of Trabzon province
- Tez No: 1024096
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ YAHYA DANAYİYEN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Karadeniz Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Elektrikli araçların hızla yaygınlaşması, şarj altyapısının veriye dayalı biçimde planlanmasını zorunlu kılmaktadır. Şarj istasyonu yer seçimi; maliyet, kapsama, talep ve erişim mesafesi gibi birbiriyle çelişen ölçütlerin eş zamanlı gözetilmesini gerektiren NP-zor (Polinom Olmayan zor) nitelikte çok amaçlı bir tesis yer seçimi problemidir. Bu çalışmada, Trabzon ili Akçaabat, Ortahisar ve Yomra ilçelerinde elektrikli araç şarj istasyonlarının uygun yer seçimi amaçlanmıştır. Mahalle düzeyinde demografik veriler, kavşak bazlı trafik hacimleri ve aday istasyon lokasyonları kullanılarak; maliyet, kapsama, talep ve mesafe bileşenlerinden oluşan ağırlıklı toplam amaç fonksiyonu kurulmuş ve çeşitli kısıtlar ceza fonksiyonu yaklaşımıyla modele dahil edilmiştir. Problemin çok amaçlı yapısı, Pareto tabanlı bir yaklaşım yerine ağırlıklı toplam yöntemi kullanılarak tek bir skaler fitness değerine indirgenmiştir. Açgözlü Işın Arama, Genetik Algoritma ve Tilki Optimizasyonu algoritmaları dört farklı ağırlık senaryosu altında otuzar bağımsız koşu ile karşılaştırılmıştır. Sürekli uzay için tasarlanan Tilki Optimizasyonu, geliştirilen adaptif eşik tabanlı transfer fonksiyonu ile ayrık probleme uyarlanmıştır. Sonuçlar istatistiksel testlerle değerlendirilmiş; Açgözlü Işın Arama'nın çözüm kalitesi ve tekrarlanabilirlik, Genetik Algoritma'nın kapsama, Tilki Optimizasyonu'nun ise maliyet ve hesaplama verimliliği bakımından öne çıktığı belirlenmiştir. Çalışma; Trabzon ili özelinde gerçek demografik, trafik ve aday lokasyon verilerinin bir arada kullanılması, maliyet–kapsama–talep–erişim kriterlerini içeren çok kriterli bir karar modelinin kurulması, farklı arama karakteristiklerine sahip meta-sezgisel algoritmaların aynı senaryolar altında istatistiksel olarak karşılaştırılması ve Tilki Optimizasyonu algoritmasının adaptif eşik tabanlı bir dönüşüm mekanizmasıyla ayrık aday lokasyon seçimi problemine uyarlanması yönleriyle literatüre katkı sağlamaktadır.
Özet (Çeviri)
The rapid adoption of electric vehicles necessitates the data-driven planning of charging infrastructure. Charging station location selection is an NP-hard (Non-deterministic Polynomial hard) multi-objective facility location problem requiring the simultaneous consideration of conflicting criteria such as cost, coverage, demand, and access distance. This study aims to determine the optimal locations of electric vehicle charging stations in the Akcaabat, Ortahisar, and Yomra districts of Trabzon province. Using neighborhood-level demographic data, intersection-based traffic volumes, and candidate station locations, a weighted-sum objective function consisting of cost, coverage, demand, and distance components was formulated, and several constraints were incorporated into the model through a penalty function approach. The multi-objective structure of the problem was reduced to a single scalar fitness value using the weighted-sum method rather than a Pareto-based approach. The Greedy Beam Search, Genetic Algorithm, and Fox Optimization algorithms were compared under four different weight scenarios with thirty independent runs each. The Fox Optimization algorithm, originally designed for continuous space, was adapted to the discrete problem using a developed adaptive threshold-based transfer function. The results were evaluated with statistical tests; it was determined that Greedy Beam Search stands out in terms of solution quality and reproducibility, the Genetic Algorithm in terms of coverage, and Fox Optimization in terms of cost and computational efficiency. This study contributes to the literature by integrating real demographic, traffic, and candidate location data specific to Trabzon province; by formulating a multi-criteria decision model incorporating cost, coverage, demand, and access criteria; by statistically comparing metaheuristic algorithms with different search characteristics under identical scenarios; and by adapting the Fox Optimization algorithm to the discrete candidate location selection problem through an adaptive threshold-based transfer mechanism.
Benzer Tezler
- Makine öğrenmesi kullanarak Türkiye'de elektrikli araç şarj istasyonlarının potansiyel kullanım performansının mekânsal tahmini
Spatial estimation of potential utilization performance of electric vehicle charging stations in Türkiye using machine learning methods
SERKAN TANRIVERDİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Jeodezi ve Fotogrametriİstanbul Teknik ÜniversitesiGeomatik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ADALET DERVİŞOĞLU
- Optimal placement of electric vehicle charging stations
Elektrikli araç şarj istasyonlari için optimal yer seçimi
EZGİ NAGİHAN GÖKLER
Yüksek Lisans
İngilizce
2025
Endüstri ve Endüstri MühendisliğiÇankaya ÜniversitesiEndüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ SYED SHAH SULTAN MOHIUDDIN QADRI
- Fotovoltaik bir santralin farklı çevresel koşullar altındaki güç tahmini için uygun makine öğrenmesi yöntemlerinin araştırılması
Investigation of suitable machine learning methods for power predicton of a photovoltaic plant under different environmental conditions
MEHMET ALBAYRAM
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiBursa Teknik ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. GÖKAY BAYRAK
- Otoyol ve devlet yollarının elektrikli araç şarj istasyonu kurulmasına uygunluklarının CBS tabanlı analizi
GIS-based suitability analysis of the of highways and state roads for electric vehicle charging station installation
GÖZDE UYĞUR
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Mühendislik Bilimleriİstanbul Teknik ÜniversitesiGeomatik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. AHMET ÖZGÜR DOĞRU
- Şehirlerarası otoyollarda elektrikli araç şarj istasyonlarının optimizasyonu, yer seçimi ve önceliklendirilmesi: Ege bölgesi uygulaması
Optimization, site selection and prioritization of electric vehicle charging stations on intercity highways: A case study of the aegeon region
TUĞBA KARAKAYA
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Endüstri ve Endüstri MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiEndüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ALİ KARAŞAN