Machine learning and mathematical programming based hybrid solution proposal for capacitated vehicle routing problem
Kapasiteli araç rotalama problemi için makine öğrenmesi ve matematiksel programlama temelli hibrid bir çözüm önerisi
- Tez No: 740874
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ ZÜHAL KARTAL
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Endüstri ve Endüstri Mühendisliği, Industrial and Industrial Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2022
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Eskişehir Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Endüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 70
Özet
Bu çalışmada, kapasiteli araç rotalama probleminin (KARP) çözümü için makine öğrenmesi teknikleri ile matematiksel programlama formülasyonlarını hibritleştiren üç aşamalı bir yaklaşım önerilmiştir. KARP'ın çözümü için ilk aşamada makine öğrenmesi algoritmaları ile düğümlerin hangi araçlara atanacağına karar verildikten sonra ikinci aşamada ortaya çıkan kümelerin toplam talep miktarının her bir aracın kapasitesini aşmaması kapasite dengeleme algoritması adı verilen bir metot tarafından garantilenmiştir. Üçüncü aşamada ise, her bir araç depodan tur oluşturmak için başlar ve gezgin satıcı problemi (GSP) matematiksel modelini kullanarak en kısa kat edilen mesafeyi bulmak için atanan tüm düğümleri ziyaret eder. KARP 'ın nihai çözümü, tüm TSP rotalarının birleştirilmesiyle oluşturulmuştur. Bu çalışmada kullanılan makine öğrenmesi algoritmaları denetimli öğrenme kategorisi altında; K-En yakın Komşuluk algoritması (K-NN) ve lojistik regresyon (LR) algoritmalarıyken; denetimsiz öğrenme kategorisi için, K-Ortalamalar (K-Means) algoritmasıdır. Önerilen yaklaşım için, farklı araç sayıları ile literatürden farklı veri setleri kullanılarak duyarlılık analizleri gerçekleştirilmiştir. Sonuç olarak önerilen hibrit yaklaşımın test problemlerinin çoğunda KARP'ın matematiksel modelinin çözümüne göre daha iyi sonuçlar verdiği gösterilmiştir.
Özet (Çeviri)
In this study, a three-stage approach which hybridizes machine learning techniques and mathematical programming formulations, is proposed for the solution of capacitated vehicle routing problem (CVRP). In order to solve CVRP, in the first stage, it was decided the nodes to be assigned to which vehicles via machine learning algorithms, then in the second stage it was ensured that the resulting clusters' total demand amount do not exceed the vehicle capacity using a method, which is called capacity balancing algorithm. In the third stage, the vehicle started from the depot and visits all the assigned nodes to find the shortest (minimum as an alternative) travelled distance by using the traveling salesman problem (TSP) mathematical model. The final solution of the CVRP has been formed by combining all TSP routes. The machine learning algorithms that are used in this study are for supervised learning category; K-Nearest Neighborhood (K-NN) and Logistic Regression (LR) algorithms and for unsupervised learning category; K-Means algorithm. For the proposed approach, sensitivity analyzes were carried out using different datasets from the literature with a different number of vehicles. As a result, it has been shown that the proposed hybrid approach gives better results in most of the test problems than the solution of the mathematical model of CVRP.
Benzer Tezler
- Sınıflandırma problemlerine destek vektör regresyon tabanlı doğrusal olmayan yeni bir yaklaşım
A new nonlinear approach based on support vector regression to classification problems
ESRA BETÜL KINACI
- Genetik programlama ve mühendislikte uygulamaları
The genetic programming and its applications in engineering
DAVUT ARI
Doktora
Türkçe
2023
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİnönü ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BARIŞ BAYKANT ALAGÖZ
- A hybrid approach for data classification based on mathematical modelling and improved online learning algorithm for general fuzzy min-max neural network
Genel bulanık min-maks sinir ağları için gelişmiş çevrimiçi öğrenme algoritmasına ve matematiksel modellemeye dayalı veri sınıflandırması için hibrit bir yaklaşım
ÖMER NEDİM KENGER
Doktora
İngilizce
2023
Endüstri ve Endüstri MühendisliğiGaziantep ÜniversitesiEndüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. EREN ÖZCEYLAN
- Yenilenebilir enerji planlaması için bütünleşik çok amaçlı bir karar modeli önerisi
An integrated multi-objective decision model for renewable energy planning
BEYZANUR ÇAYIR ERVURAL
Doktora
Türkçe
2018
Endüstri ve Endüstri Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiEndüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. RAMAZAN EVREN
- Matrix norm based-solution methods and machine learning: Stochastic games and their applications
Matris norm tabanlı çözüm yöntemleri ve makine öğrenmesi: Stokastik oyunlar ve uygulamaları
MURAT ÖZKAYA
Doktora
İngilizce
2024
Matematikİstanbul Teknik ÜniversitesiMatematik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BURHANEDDİN İZGİ