Geri Dön

An integrated decision-making framework for analyzing environmental sustainability of road transport: Case of a school bus fleet serving to a complex urban area

Karayolu ulaşımının çevresel sürdürülebilirliğinin analizi için bütünleşik bir karar verme çerçevesi: Karmaşık bir kentsel alana hizmet veren bir okul otobüsü filosu örneği

PDF İndir

  1. Tez No: 633349
  2. Yazar: SERCAN AKTİ
  3. Danışmanlar: PROF. DR. HİLMİ BERK ÇELİKOĞLU
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Ulaşım, Transportation
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2020
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Ulaştırma Mühendisliği Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: 147

Özet

Taşıt kullanımındaki sürekli artış ile birlikte karayolu ulaşımı, diğer ulaşım sistemleri arasında önemli bir konuma gelmiştir. Gelişen karayolu ağının bir sonucu olarak küresel ısınma, doğal arazinin bozulması, enerji tüketimi ve toprağın asitlenmesi gibi olumsuz çevresel etkiler ortaya çıkmaktadır. Bunun yanında karayolu ağları; biyolojik çeşitlilik kaybı, mevcut doğal yaşam alanlarına erişimin engellenmesi ve yaşam alanlarının parçalanması gibi önemli sorunlara da neden olmaktadır. Karayolu ulaşımı tüm dünyada günlük olarak milyonlarca hayatı etkilediğinden bu sistemlerle ilgili karar verme aşamasında ihtiyaçlara en uygun seçeneğin belirlenmesi oldukça önemli bir rol oynamaktadır. Günümüzde taşıt üreticileri, hem farklı özelliklerde taşıt üretmeye hem de değişen kullanıcı taleplerine göre mevcut tasarımları iyileştirmeye çalışmaktadır. Bu amaca hizmet etmek üzere çok sayıda marka ve model seçeneği sunulmaktadır. Bu seçenekler kendi aralarında boyut ve renk gibi fiziksel donanım özellikleri ile performans ve yakıt tipi gibi mekanik özellikler açısından farklılık göstermektedir. Hedeflenen kullanım için en uygun taşıtı seçmek, çevresel kaygıları olan alıcılar için zorlu bir görev haline gelmektedir. Karar verme, önceden belirlenmiş bir amaca yönelik olarak çeşitli seçenekler arasından bir veya birden fazla seçeneğin belirlenme süreci olarak tanımlanabilmektedir. Karar verme sürecinde ise mevcut kaynakların kullanılarak olası seçeneklerin değerlendirilmesi ile mantıklı bir seçim yapılması hedeflenmektedir. İyi planlanmış bir karar verme süreci, değerlendirme ölçütleri arasındaki ilişkiyi anlamayı ve karar vericiler için en uygun yaklaşımı kullanarak nihai karar vermeyi mümkün kılmaktadır. Sınırlı kaynakları en etkin şekilde kullanarak doğru kararı vermek büyük önem taşımaktadır. Ülke ekonomisinde önemli bir yere sahip olan ulaştırma yatırımları çok pahalı olduğundan ve genellikle geri dönüştürülmeleri mümkün olmadığından, bu yatırımlar için karar verme süreci dikkatle gerçekleştirilmelidir. Ekonomik etkenlere ek olarak bu yatırımların çevresel yönleri de karar verme sürecine dahil edilmelidir. Çok Ölçütlü Karar Verme (ÇÖKV) çözümlemesi, ele alınan karar verme problemine yönelik olarak belirlenen ölçütlerin bir arada değerlendirilerek seçeneklere değer atanması ve bu seçeneklere ait tercih edilme sırasının belirlenmesi sürecini ifade etmektedir. ÇÖKV çözümlemesi ile karar vericinin amacına yönelik olarak birden fazla seçenek arasından en uygun bir veya birden fazla seçeneğin tercih edilmesi mümkündür. Yıllar içerisinde geliştirilen farklı modeller ile hem nicel hem de nitel ölçütlerin karşılaştırılmasına olanak sağlayan ÇÖKV çözümlemesi, eğitim, sağlık, işletme ve mühendislik gibi birçok farklı sektörde karar verme sürecinde yaygın olarak tercih edilmektedir. ÇÖKV çözümlemesinin bu kadar yaygın olarak tercih edilmesindeki en önemli etken, kolay uygulanabilir yöntemlerden oluşan güçlü bir mantık yapısına sahip olmasıdır. ÇÖKV yöntemleri, birçok gerçek dünya probleminin çözümünde önemli bir rol oynamasına rağmen bu yöntemlerden elde edilen sonuçlar her zaman nihai sonuç olarak değerlendirilmeyebilir. Değerlendirme ölçütlerinin ağırlıklarının hesaplanması bireysel kararlara ve uzmanların kişisel görüşlerine bağlı olduğundan, çözümün doğruluğu özellikle nitel ölçütlerin değerlendirilmesinde önemli ölçüde farklılık gösterebilmektedir. Bu olumsuz durumu ortadan kaldırmak için Analitik Hiyerarşi Süreci (Analytic Hierarchy Process-AHP) yönteminde bireysel tercihlerin tutarlılık oranını hesaplayan ve bu oranı bir sabit ile karşılaştıran tutarlılık çözümlemesi uygulanmaktadır. Farklı ÇÖKV yöntemlerini kullanarak ve bu yöntemlerle elde edilen sonuçları karşılaştırarak karar verme problemleri için daha doğru ve sağlam çözümler elde etmek mümkündür. Bu tez kapsamında, karmaşık bir kentsel alana hizmet veren bir okul otobüsü filosu için çevresel açıdan sürdürülebilir bir ulaşım sisteminin gereklilikleri göz önünde bulundurularak, en uygun taşıtın belirlenmesi problemi analiz edilmiştir. Servis filosunun yenilenmesi probleminin çözümünde kullanılacak değerlendirme ölçütleri, taşıt seçimi üzerine yapılan çalışmaların incelenmesi ve taşıt kullanıcılarının görüşlerinin alınması sonucunda farklı ana başlıklar altında belirlenmiştir. Değerlendirme ölçütleri kapsamlarına göre: i) ekonomik; ii) performans; iii) fiziksel; iv) çevresel; ve, v) güvenlik ölçütleri olmak üzere beş ana başlıkta sınıflandırılmıştır. Bu beş ana başlık altında toplam yirmi dört alt ölçüt listelenmiştir. Değerlendirme ölçütlerine ek olarak seçilen ölçütlere göre karşılaştırılacak ve sıralanacak taşıt seçenekleri de sunulmaktadır. Taşıt seçenekleri; içten yanmalı motorlu taşıtlar (ICEV'ler), hibrit elektrikli taşıtlar (HEV'ler) ve elektrikli taşıtlar (EV'ler) olmak üzere üç taşıt sınıfına ait toplam on iki farklı tip otobüsten oluşmaktadır. Göz önünde bulundurulan sorunu çözmek üzere Analitik Hiyerarşi Süreci (Analytic Hierarchy Process-AHP), Ideal Çözüme Benzerliğe Göre Tercihlerin Sıralanması Teknniği (Technique for Order Preference by Similarity to Ideal Solution-TOPSIS), Karar Verme Deneme ve Değerlendirme Laboratuvarı (Decision Making Trial and Evaluation Laboratory-DEMATEL) ve Oran Çözümlemesi ile Çok Amaçlı En İyileme ve Tam Çarpımsal Durum (Multi-Objective Optimization by Ratio Analysis plus Full Multiplicative Form-MULTIMOORA) yöntemlerinden oluşan bütünleşik bir ÇÖKV çerçevesi önerilmektedir. Karar verme sürecinde, önerilen modellerin tamamında ortak olan aşamalar şu şekilde sıralanabilmektedir: i) karar verme probleminin tanımlanması; ii) probleme ait modelin oluşturulması; iii) ölçüt ağırlıklarının belirlenmesi amacıyla ikili karşılaştırma matrislerinin oluşturulması; iv) seçeneklerin değerlendirme aşamasında doğrudan kullanılabilmesi amacıyla normalizasyon işleminin gerçekleştirilmesi; v) önerilen modeller ile çözüme ulaşılması; vi) elde edilen sonuçların karşılaştırılması; ve, vii) nihai kararın belirlenmesi. AHP yönteminde, uzmanlardan, değerlendirme ölçütlerini Saaty (1994) tarafından geliştirilen 1-9 ölçeğini kullanarak karşılaştırmaları istenmiştir. Bu yöntemde, ölçüt ağırlıkları uzmanların kişisel görüşlerine göre hesaplanmaktadır. AHP yöntemi tutarlılık çözümlemesi ile kullanıcılara, ölçütlere ait ikili karşılaştırmalardan tutarsız olanların değerlendirmeden çıkarılması imkanını tanımaktadır. Hesaplanan ölçüt ağırlıkları dikkate alınarak taşıt seçeneklerinin tercih edilebilirlik sıralamasını belirlemek amacıyla TOPSIS yöntemi kullanılmıştır. Bu yöntemde, nicel ölçütlerin gerçek değerleri kullanılırken nitel ölçütler için ise farklı ölçekler kullanılmaktadır. Örneğin; en kötü ölçütün 1 en iyi ölçütün 3 ile temsil edildiği 1-3 karşılaştırma ölçeği veya“Hayır”ve“Evet”anlamına gelen 0-1 karşılaştırma ölçeği kullanılabilmektedir. AHP yönteminde olduğu gibi ikili karşılaştırmaya dayanan DEMATEL yöntemi, kullanıcıların ölçüt ağırlıklarını hesaplamasına izin vermektedir. Karşılaştırma ölçeği olarak bu yöntemde 0-4 ölçeği kullanılmaktadır. Mevcut yöntem ayrıca, Etki-İlişki Haritası yoluyla değerlendirme ölçütleri arasındaki ilişkinin grafiksel olarak gösterilmesine de olanak tanımaktadır. Oran Sistemi (The Ratio System), Referans Noktası Yaklaşımı (The Reference Point Approach) ve Tam Çarpımsal Durum (The Full Multiplicative Form) olmak üzere üç farklı yaklaşımdan oluşan MULTIMOORA yöntemi, hesaplanan ölçüt ağırlıklarını kullanarak seçeneklere ait tercih edilebilirlik sıralamasının belirlenmesi amacıyla kullanılmaktadır. Önerilen bütünleşik çerçeve ile seçeneklerin tercih edilebilirlik sıralaması belirlendikten sonra duyarlılık çözümlemesi uygulanmıştır. Duyarlılık çözümlemesi ile AHP ve DEMATEL yöntemleri kullanılarak hesaplanan değerlendirme ölçütlerine ait ağırlık değerlerinin değişiminin, seçeneklerin tercih edilebilirlik sıralaması üzerindeki etkilerinin belirlenmesi hedeflenmiştir. Tez kapsamında önerilen ve AHP-TOPSIS ve DEMATEL-MULTIMOORA yaklaşım çiftlerinden oluşan bütünleşik karar verme çerçevesinin, dikkate alınan karar verme probleminin amacına uygun olduğu ve belirlenen taşıt seçeneklerinin sıralanması açısından tutarlı sonuçlar verdiği belirlenmiştir. Önerilen bütünleşik çözüm çerçevesi ile elde edilen çözüm tabloları, İstanbul Ulaşım Ana Planı'nda ve İstanbul için önerilen tamamlanmış veya inşaatı devam eden orta ve uzun vadeli projelerde belirlenen sürdürülebilirlik hedefleri ile tutarlı sonuçlar vermektedir.

Özet (Çeviri)

Decision making may be defined as the process of choosing one alternative among various alternatives. A well-planned decision-making process makes it possible to understand the relationship between the evaluation criteria and to achieve a final decision with a proper approach for decision-makers. A good decision is a logical choice that results from the assessment of possible options using available resources. Making the right decision by employing limited resources in the most effective way has significant importance worldwide. The decision-making process for investments to be made in the transportation sector, which has an important place in the country's economy, should be carried out carefully as transportation investments are costly and mostly they are unlikely to be recycled. Aside from their economic considerations, environmental aspects of these investments should be included in the decision-making process. In this thesis, the decision-making problem of determining the most suitable vehicle for a bus fleet serving to a complex urban area considering the requirements of an environmentally sustainable transportation system is analyzed. The evaluation criteria to be used in the solution of the problem of renewing the service fleet are determined under different main headings as a result of examining the studies conducted on vehicle selection and consulting the opinions of the vehicle users. Based on their scopes, evaluation criteria are classified as five main headings as follows: i) economic; ii) performance; iii) physical; iv) environmental; and, v) safety measures. Under these five main headings, a total of twenty-four sub-criteria are listed. In addition to these criteria, vehicle alternatives that will be compared and ranked based on the selected criteria are provided. The vehicle alternatives consist of a total of twelve buses belonging to three vehicle classes namely internal combustion engine vehicles (ICEVs), hybrid electric vehicles (HEVs) and electric vehicles (EVs). In order to solve the considered problem, an integrated Multi-Criteria Decision-Making framework including Analytic Hierarchy Process (AHP), Technique for Order Preference by Similarity to Ideal Solution (TOPSIS), Decision Making Trial and Evaluation Laboratory (DEMATEL) and Multi-Objective Optimization by Ratio Analysis plus Full Multiplicative Form (MULTIMOORA) is proposed. Experts are asked to compare the evaluation criteria using the 1-9 scale developed by Saaty. Employing the AHP method, criteria weights are calculated based on the experts' opinions. AHP method also allows users to eliminate inconsistent pair-wise comparisons of criteria through consistency check. TOPSIS method is utilized to rank vehicle alternatives considering the calculated criteria weights. In this method, real values of quantitative criteria are used while different scales are utilized for qualitative criteria. To illustrate, the 1-3 scale, in which 1 represents the worst and 3 represents the best criteria, or 0-1 scale, in which 0 represents“No”or 1 represents“Yes”. Similar to the AHP method, the DEMATEL method, which is also based on the pair-wise comparison, allows users to calculate weights of criteria. As the comparison scale, the 0-4 scale is applied in this method. The present method also allows the graphical representation of the relationship between evaluation criteria through influential-relation maps. Combining three different approaches, The Ratio System, The Reference Point Approach, and The Full Multiplicative Form, the MULTIMOORA method enables the ranking of alternatives using the calculated criteria weights. It is shown that the proposed hybrid framework, which consists of pairs of AHP-TOPSIS and DEMATEL-MULTIMOORA approaches, fits the purpose of the considered decision-making problem and provides consistent results in terms of ranking of selected vehicle alternatives.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    905434

    Sistemli mimari tasarım sürecinde üretken bir yapay yardımcı önerisi

    Proposal for a productive artificial aid in the systematic architectural design process

    BETÜL ŞEN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    Mimarlıkİstanbul Teknik Üniversitesi

    Bilişim Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. YÜKSEL DEMİR

  2. Tez No

    721956

    Kültürel miras çevrelerinin planlama, koruma ve yönetim süreçleriyle bütünleşik bir etki değerlendirme modeli

    Integrated impact assessment model for planning, conservation, and management processes of cultural heritage environments

    BURCU CAN ÇETİN

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2022

    Şehircilik ve Bölge Planlamaİstanbul Teknik Üniversitesi

    Şehir ve Bölge Planlama Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. NURAN ZEREN GÜLERSOY

  3. Tez No

    540350

    Utilizing corine land cover data in diverse spatial decision making and management processes

    Çeşitli mekansal karar alım ve yönetim süreçlerinde corine arazi örtüsü verisinden yararlanılması

    ARTAN HYSA

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2018

    Peyzaj Mimarlığıİstanbul Teknik Üniversitesi

    Peyzaj Mimarlığı Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. FATMA AYÇİM TÜRER BAŞKAYA

  4. Tez No

    486246

    Zorunlu entegre raporlamanın firmaların hisse senedi fiyatları ve hisse başı kazançları üzerindeki etkisine ilişkin panel veri analizi

    Analyzing the impact of mandatory integrated reportingon share prices and earnings per share using panel dataanalysis

    METİN CAN TOPDEMİR

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2017

    MaliyeTOBB Ekonomi ve Teknoloji Üniversitesi

    İşletme Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. RAMAZAN AKTAŞ

  5. Tez No

    885921

    Yenilenebilir enerji kadastrosu: Altınşehir Mahallesi güneş kadastrosu örneği

    Renewable energy cadastre: Altınşehir Neighborhood solar cadastre example

    BAKİ ERGÜL

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    Mühendislik Bilimleriİstanbul Teknik Üniversitesi

    Geomatik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. REHA METİN ALKAN

Geri Dön