Elektrikli araçların belirsiz batarya kullanımı varsayımıyla bir toplama ve dağıtım problemi
A pickup and delivery problem under the assumption of stochastic battery depletion of electric vehicles
- Tez No: 729447
- Danışmanlar: DOÇ. DR. MEHMET SOYSAL
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: İşletme, Business Administration
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2022
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Hacettepe Üniversitesi
- Enstitü: Sosyal Bilimler Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İşletme Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Üretim Yönetimi ve Sayısal Yöntemler Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 92
Özet
Lojistik faaliyetler tedarik zincirinde ürünlerin zamanında teslimi ve üretim/hizmet süreçlerinin başarılı bir şekilde uygulanması açısından önemli bir yere sahiptir. Kent merkezlerinde gerçekleştirilen yük taşımacılığı faaliyetlerinde fosil yakıtlı araçlar yerine elektrikli araçların kullanılması lojistik operasyonların karbon ayak izini azaltmak için iyi bir alternatiftir. Fakat, elektrikli araçlar için batarya değişim/şarj istasyonları konusunda önemli altyapı eksiklikleri mevcuttur. Bu durum, elektrikli araçların seyahat rotalarının optimizasyonunu daha önemli ve karmaşık hale getirmektedir. Öte yandan elektrikli araçların lojistik faaliyetlerde kullanılması bazı önemli riskleri de beraberinde getirmektedir. Özellikle şehir içi taşımacılık faaliyetlerinde araç hızı günün farklı saatlerindeki trafik yoğunluğuna bağlı olarak değişiklik gösterebilmektedir. Araç hızlarındaki belirsizlik durumu aynı zamanda enerji tüketimindeki belirsizliği de arttırmaktadır. Bu yüzden lojistik planlamalarda hız ve enerji tüketimindeki belirsizlik durumunun ele alınması önemlidir. Ayrıca, araçların planlanan rotayı tamamlamadan bataryalarının tükenmesi ihtimali sürücülerin menzil kaygısını arttırmakta ve firmalar için ek ceza maliyetlerine sebep olabilmektedir. Bu çalışmada, araç rotalama problemlerinin bir varyantı olan çoktan-çoğa toplama ve dağıtım problemi ele alınmıştır. Literatürde bu problem tipini ele alan diğer çalışmalardan farklı olarak, bu çalışmada dağıtım planlaması yapılan filoda elektrikli araçlar bulunmaktadır ve araçların hareket ettiği noktalar arasında tüketeceği enerji miktarları belirsizdir. Bu noktadan hareketle, bu çalışmada, elektrikli araçların kullanıldığı çoktan çoğa toplama ve dağıtım problemi için bir Kuadratik Şans Kısıtlı Karma Tam Sayılı Programlama modeli ve sezgisel bir çözüm yaklaşımı önerilmiştir. Yapılan sayısal analizler enerji tüketimini detaylı tahmin etmenin ve batarya tüketimindeki belirsizliği ele almanın önemini vurgulamaktadır. Sayısal analizler, enerji tüketimi belirsizliğinin dağıtım planlarını ve araçların rota boyunca harcadığı enerji tüketimi miktarını etkilediğini ortaya koymaktadır. Ayrıca enerji tüketimindeki belirsizliğin dikkate alınması, sürücülerin menzil kaygısını azaltarak aracın yolda kalması ve ürünlerin zamanında teslim edilememesi gibi beklenmeyen maliyetlerin oluşmasının önüne geçmektedir.
Özet (Çeviri)
Logistics activities play a critical role in the supply chain, in terms of on-time product delivery and successful implementation of production/service processes. Electric vehicles, rather than fossil fuel vehicles, can be used in freight transportation activities in urban areas to lower the carbon footprint of logistic operations. However, there are considerable infrastructure gaps in electric vehicle battery swap/charging facilities. As a result, optimizing electric vehicle travel routes has become increasingly complicated and essential. There are some concerns regarding the use of electric vehicles in transport activities. Vehicle speed might fluctuate based on traffic density at different times of the day, particularly in urban transportation operations. Uncertainty in vehicle speed can have an impact on energy consumption. Therefore, it is significant to address speed and energy consumption uncertainty while planning logistics operations. Furthermore, the risk of vehicles running out of batteries before completing the planned route elevates drivers' range anxiety and may result in increased penalty costs for businesses. In this study, a many-to-many pickup and delivery problem, which is a variant of a vehicle routing problem, is addressed. Unlike previous attempts in the literature on the same type of problem, here, electric vehicles are employed for delivery operations and the energy consumption of vehicles is not known in advance. From this point of view, in this study, a Quadratic Chance Constraint Mixed-Integer Programming model and a heuristic solution approach are proposed for the many-to-many pickup and delivery problem using electric vehicles. The numerical analyses highlight the importance of estimating energy consumption in detail and addressing the uncertainty in energy consumption. According to the findings, it has been revealed that the uncertainty of energy consumption affects the distribution plans and the amount of energy consumed by the vehicles along the route. Considering the uncertainty of energy consumption reduces drivers' range anxiety and avoids unexpected costs such as vehicle downtime and inability to deliver products on time.
Benzer Tezler
- Integrated management of mixed fleets of electric and conventional vehicles under routing considerations
Rotalama etmenleri altında elektrikli ve konvansiyonel araçların karma filolarının bütünleşik yönetimi
REEMA TALAB HAMMAD AL-DALAIN
Doktora
İngilizce
2021
İşletmeİstanbul Teknik Üniversitesiİşletme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. DİLAY ÇELEBİ
- Elektrikli araçların detaylı enerji tüketimini dikkate alan dinamik gezgin satıcı problemi
Dynamic travelling salesman problem considering explicit energy consumption of electric vehicles
VOLKAN ÜNAL
- Energy management strategies for power systems with renewable energy sources and electric vehicles
Yenilenebilir enerji kaynakları ve elektrikli araçlar ile güç sistemleri için enerji yönetim stratejileri
MUHAMMED ALİ BEYAZIT
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiMuğla Sıtkı Koçman ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. AKIN TAŞCIKARAOĞLU
- Control of a dc microgrid feeding uncertain loads in more electric aircraft
Elektrikli uçakta daha fazla belirsiz yükler çıkış şebekesi beslemesinin kontrolü
ABDEL RAHMAN EL SAMARJI
Yüksek Lisans
İngilizce
2020
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Aydın ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MURTAZA FARSADİ
- Optimal management of large-scale v2g in different sizes of distribution system environments
Farklı boyutlardaki dağıtım şebekelerinde büyük ölçekli araçtan şebekeye enerji aktarım teknolojisinin optimal yönetimi
ALİGÜL SELİM TÜRKOĞLU
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
EnerjiYıldız Teknik ÜniversitesiEnerji Teknolojisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. OZAN ERDİNÇ
DR. ÖĞR. ÜYESİ ALPER ÇİÇEK
