Energy efficient multi-place robot rendezvous problem with campaign time restrictions
Enerji verimliliği esaslı zaman kısıtlı ve çok konumlu robot buluşma problemi
- Tez No: 642739
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ MUSTAFA KEMAL TURAL
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Endüstri ve Endüstri Mühendisliği, Industrial and Industrial Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2020
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Yöneylem Araştırması Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 91
Özet
Bu çalışmada enerji verimliliğine dayalı çok konumlu robot buluşma problemi üzerinde durulmuştur. Tanker robotun gezici işçi robotları şarj etmek üzere buluştuğu ve bu robotlarla buluşma sırasını koruduğu varsayılarak optimal buluşma konumlarından oluşan kümenin bulunması amaçlandı. Problem için iki farklı amaç fonksiyonu tanımlandı. Birincisi, harcanan toplam zamanı en azlamak ve ikincisi ise harcanan toplam enerji tüketimini zaman kısıtı doğrultusunda en azlamak olarak tanımlandı. Bu problemde hem gezici işçi robotların hem de tanker robotun enerji tüketimini hesaplamak için doğrusal olmayan fonksiyonlar kullanılmıştır. Ayrıca iki nokta arasındaki uzaklık ölçütü olarak Öklid uzaklığı kullanılmıştır. Problem optimal buluşma konumlarının ve optimal buluşma sırasının aynı anda bulunması olarak düşünüldüğünde NP-Zor (NP-hard) bir problemdir. Biz bu problemi iki bölümde inceledik. Birinci bölümde kararlaştırılan bir buluşma sırasına göre optimal buluşma konumlarının bulunması, ikinci bölümde ise daha iyi bir buluşma sırasının bulunması üzerine çalışıldı. Birinci bölüm için ikinci dereceden konik programlama formülasyonu önerildi. İkinci bölüm için ise 2-opt ve 3-opt sezgisel kenar değişimi algoritmaları ve bu iki algoritmanın kombinasyonu kullanıldı. Ek olarak çözüm zamanlarını geliştirmek için hızlandırma teknikleri uygulandı. Son olarak bu algoritmalar kapsamlı hesaplama çalışmaları doğrultusunda kıyaslandı.
Özet (Çeviri)
We study the energy efficient multi-place robot rendezvous problem. In this problem, we aim to find a set of rendezvous places where a tanker robot meets with mobile worker robots for a recharging task by preserving a meeting order. The problem is examined under two different objective functions. The first objective function is to minimize the total time spent, i.e., campaign time to recharge all the robots. The second objective function is to minimize the total energy consumption of all the robots by taking a predetermined campaign time as a restriction. The energy consumption functions of both the mobile worker robots and the tanker robot used in this study are nonlinear and distances between locations are calculated by the Euclidean distances. This problem is NP-hard when we aim to find the optimal rendezvous places and the optimal meeting order simultaneously. In our solution approach, we first fix the meeting order and determine the optimal rendezvous places based on a given meeting order. To do so, we provide a second order cone programming formulation. Then, we utilize improvement heuristics to find a better meeting order to improve the objective function value. Mainly we work on 2-opt and 3-opt edge exchange improvement heuristics as well as their combination to search for a better meeting order. Furthermore, we implement speed-up techniques to decrease the solution times of the improvement heuristics. Finally, extensive computational experiments are conducted to compare the suggested improvement heuristic algorithms and speed-up techniques.
Benzer Tezler
- Katlı robotik bitkisel üretim sisteminin geliştirilmesi
Developing a robotic multi-shelf plant production system
TEMUÇİN GÖKTÜRK SEYHAN
Doktora
Türkçe
2023
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiAnkara ÜniversitesiTarım Makineleri ve Teknolojileri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HASAN HÜSEYİN SİLLELİ
- Cam sektöründe talep tahmin yöntemlerinin uygulanması ve değerlendirilmesi
Application and assessment of the demand forecasting methods in the glass sector
NESLİHAN DEMİRCİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Endüstri ve Endüstri Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiEndüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. MURAT BASKAK
- Yüzey kurma probleminin transputer tabanlı sistemlerde paralel çözümü
Başlık çevirisi yok
ZİYA MERT GÜRAY
Yüksek Lisans
Türkçe
1998
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. COŞKUN SÖNMEZ
- Düzensiz örneklemeli sistemlerin kontrolü
Control of nununiformly sampled systems
UFUK SEVİM
Doktora
Türkçe
2024
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiKontrol ve Otomasyon Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AFİFE LEYLA GÖREN