A multi-modal discrete-event simulation model for military deployment
Askerî birliklerin intikali için çok-modlu bir kesikli olay simülasyonu
- Tez No: 246589
- Danışmanlar: PROF. İHSAN SABUNCUOĞLU
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Endüstri ve Endüstri Mühendisliği, Industrial and Industrial Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2009
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Endüstri Mühendisliği Bölümü
- Bilim Dalı: Endüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 150
Özet
Bu tezde, askeri intikal planlarının muhtemel sonuçlarına ışık tutabilecek bir lojistik ve ulaştırma simülasyon modeli tanıtılmaktadır. Daha detaylı olarak bahsedecek olursak, gerçek hayatta karşılaşılan ve çok modlu bir ulaştırma ağını kullanarak kışlalarından hedef bölgelerine intikal eden büyük çaplı askeri birliklerin intikal problemini modellemekteyiz. İlk defa olarak, Event Graphs (Olay Grafikleri) ve Listener Event Graph Objects (Dinleyen Olay Grafiği Nesneleri) altyapısını kullanarak intikal problemininin simülasyon modelini oluşturduk. Kesikli olay simülasyon modelimizi geliştirirken, bir açık kaynak Java Uygulama Programlama Arayüzü olan Simkit'i kullandık ve ilaveler yaptık. Çoğunlukla kullandığımız çok çözünürlü yaklaşım sayesinde, bir intikal planının arzu edildiği şekilde yürüyüp yürümeyeceğini ve muhtemel problem sahalarını ne olabileceğini, literatürde genelde kullanılmakta olan farklı çözünürlü modellerin ardışık çalıştırılması yaklaşımına nazaran daha çabuk bir şekilde belirleyebilmekteyiz. Dört taburun intikalini içeren tipik bir intikal senaryosu modelinin 1.6 GHz Pentium(R) M özelliklerinde ve 512 MB RAM içeren bir bilgisayarda 60 defa çalıştırılması 25 ile 27 dakika arasında sürdü. Bu çalıştırma başına 30 saniyeye tekabül etmektedir.Ulaştırma ağına ait gerçek ve detaylı bilgileri simülasyon modelinde kullanabilmek maksadıyla, teknolojinin son yeniliklerini içeren Java tabanlı bir coğrafi bilgi sistemi yazılımı olan GeoKIT'i kullandık. Simülasyon modelimizi geliştirirken kullandığımız modüler yaklaşım gelecekte yeni modüllerin kolayca eklenmesini sağlamaktadır. Bu tezin bir parçası olarak geliştirilen kesikli olay simülasyonu mevcut intikal senaryoları için bir test ortamı yaratmaktadır. Her ne kadar geliştirdiğimiz kesikli olay simülasyon modeli askeri intikale ait tüm sorunların panzehiri olmasada, askeri personeli tehlikeye atmadan önce intikal planlarının fizibilite ve duyarlılık analizlerini stokastik bir ortamda deneme fırsatı sunmaktadır.En büyük katkımız kapsamlı, çok modlu, yüksek çözünürlü, esnek ve modüler, geliştirilebilir, değişik donanımlar üzerinde çalışabilen, teknolojinin son yeniliklerine sahip bir coğrafi bilgi sistemi yazılımı üzerinde çalışan ve intikali baştan sona modelleyen bir simülasyon ortamı yaratmamızdır. Çok modlu intikal planlaması ve analizi için böyle bir simülasyon ortamı bulunmamaktadır.Ayrıca, tipik bir gerçek dünya probleminin simülasyon modelini klasik ve henüz nispeten yeni ortaya konmuş bir yöntem olan Nearly Orthogonal Latin Hypercube Sampling (Yaklaşık Dikey Latin Hiperküp Örneklemesini) kullanarak analiz ettik. 29 faktör ve 257 farklı faktör seviyesi (senaryo) içeren, örneklem uzayını dolduran ve yaklaşık dikey bir tasarım kullandık. Her senaryo için 15 tekrar yaparak modeli bilgisayarda 257x15=3855 defa çalıştırdık. Bunu tüm alternatifleri deneyen ve sadece ikişer seviye içeren 29 faktörlü bir tasarımda onbeşer tekrarlı bir deneyle kıyaslarsak, o zaman modeli bilgisayarda 229 x15= 8,053,063,680 defa çalıştırmamız gerekecekti.
Özet (Çeviri)
This study introduces a logistics and transportation simulation as a tool that can be used to provide insights into potential outcomes of proposed military deployment plans. More specifically, we model a large-scale real-world military Deployment Planning Problem (DPP) that involves planning the movement of military units from their home bases to their final destinations using different transportation assets on a multimodal transportation network. We apply, for the first time, the Event Graph methodology and Listener Event Graph Object framework to create a discrete event simulation (DES) model of the DPP. We use and extend Simkit, an open-source Java Application Programming Interface for creating DES models. The high-resolution approach that we take in most part, allows us to estimate whether a given plan of deployment will go as intended, and determine prospective problem areas in a relatively short time compared to other existing simulations because of the absence of the need to use several models of differing resolutions in succession as often done in literature. For a typical deployment scenario for four battalions, run times are between 25 to 27 minutes for 60 runs of the model on a 1.6 GHz Pentium(R) M PC with 512 MB RAM. That is less than 30 seconds per run.To accurately incorporate real and detailed transportation network data into the simulation, we use GeoKIT, a state-of-the-art, Java-based Geographical Information System. The component-based approach adopted in development of our simulation model enables us to easily integrate future additions to our model. The DES developed as part of this dissertation provides a test bed for currently existing deployment scenarios. While our DES model is not a panacea for all, it allows for testing the feasibility and sensitivity of deployment plans under stochastic conditions prior to committing members of the military into harm?s way.Our main contribution is to develop a comprehensive, multi-modal, high-resolution, loosely-coupled and modular, extendable, platform independent, state-of-the-art GIS based simulation environment that views the deployment operations as end-to-end processes. Such a simulation environment for multi modal deployment planning and analysis does not exist.Additionally, we simulate and analyze a typical real-world case study by using conventional methods and the rather novice Nearly Orthogonal Latin Hypercube Sampling (NOLHS) technique. We use a space-filling nearly orthogonal design of 29 factors and 257 runs to determine the factors that impact most on a deployment plan. We make 15 replications of each of the 257 runs (scenarios) to reach a total of 257x15=3855 computer runs compared to an experiment with 29 factors, each with only 2 levels and 15 replications per run, for a complete enumeration experiment (229 x15= 8,053,063,680 computer runs!).
Benzer Tezler
- Modal analiz yöntemi ile kat kuvvetleri hesabına kolonlarındaki normal kuvvetin etkisi
Başlık çevirisi yok
HADİ KARAPOLAT
- Development of a multi-scenario simulation model for spare parts inventory optimization in mining operations
Maden işletmelerinde yedek parça envanter optimizasyonu için çoklu senaryoya sahip bir benzetim modeli geliştirilmesi
SENA ŞENSES
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
Maden Mühendisliği ve MadencilikOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMaden Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ONUR GÖLBAŞI
- Optimization and simulation models for efficient port container terminal management
Efektif konteyner terminali yönetiminde en iyileme ve benzetim modelleri
EVRİM URSAVAŞ GÜLDOĞAN
Doktora
İngilizce
2010
Ulaşımİzmir Ekonomi Üniversitesiİşletme Yönetimi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ERHAN ADA
- Optimization of surgery delivery systems
Ameliyat uygulama sistemlerinin optimizasyonu
SERHAT GÜL
Doktora
İngilizce
2010
Endüstri ve Endüstri MühendisliğiArizona State UniversityEndüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. JOHN W. FOWLER
PROF. DR. BRIAN T. DENTON
- Optimization of surgery delivery systems
Başlık çevirisi yok
SERHAT GÜL
Doktora
İngilizce
2010
Endüstri ve Endüstri MühendisliğiArizona State UniversityDR. JOHN W. FOWLER
DR. BRIAN T. DENTON
