Optimizing strategic and operational decisions of car sharing systems under demand substitution and uncertainty
Talep belirsizliği ve ikame altında araç paylaşım sistemlerinde gözlemlenen stratejik ve operasyonel kararların optimizasyonu
- Tez No: 822379
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ ESRA KOCA, DR. ÖĞR. ÜYESİ BESTE BAŞÇİFTCİ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Endüstri ve Endüstri Mühendisliği, Industrial and Industrial Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Sabancı Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Endüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Endüstri Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Talep belirsizliği altında araç paylaşım sistemlerinin optimizasyonu problemi, belirli bir hizmet kalitesinde karlı ve sürdürebilir operasyonlar yürütmek amacıyla ortaya çıkmıştır. Benzinli ve elektrikli gibi farklı tipte araçlardan oluşabilen karma filolar ile çoklu dönemler boyunca istenilen servis kalitesinde operasyonları yürütebilmek için stratejik ve operasyonel problemlerin dikkatli bir şekilde çözülmesi gerekmektedir. Bu tezde, böyle bir problemin çözümü için sistemin mekân-zamansal ağ temsilinden faydalanılarak iki-aşamalı bir stokastik karma tam sayılı program önerilmiştir. Servis sağlayacak bölgelerin park alanı kapasiteleri, tek yönlü ve gidiş-dönüş araç kiralama talep senaryoları ve servis bölgeleri arasında araçların yerlerinin düzeltilmesi operasyonları düşünülerek servis bölgelerinin lokasyonları ve kullanılacak araçların satın alma kararları optimize edilmiştir. Sonrasında, sisteme belirli bir araç için olan talebin başka bir araç ile sağlanması (talep ikamesi) opsiyonu eklenmiş ve çoklu emtia formülasyonu genişletilerek bu durum da matematiksel modele eklenmiştir. Ayrıca, bu durumda dahi ikinci aşama modelinin tamamen unimodüler kısıt matrisine sahip olduğu ispatlanmıştır. Problemlerin çözümü için ayrıştırma temelli dal-ve-kesi algoritmaları geliştirilmiş ve algoritmalar farklı stratejilerle iyileştirilmiştir. Vaka analizi çalışmalarında, stratejik ve operasyonel kararları talep ikamesi opsiyonu ile birlikte değerlendirmenin faydaları vurgulanmış ve servis bölgesi açma ve filo yerleşim planı kararları için içgörüler elde edilmiştir. Ayrıca, önerilen çözüm algoritmalarının performansını vurgulayan kapsamlı bir hesaplama çalışması sunulmuştur.
Özet (Çeviri)
Optimizing car sharing systems under demand uncertainty is an emerging problem that aims to ensure profitable and sustainable operations with quality of service concerns when a mix fleet of vehicles including internal combustion and electrical engines is considered. To address this problem, we propose a two-stage stochastic mixed-integer program leveraging spatial-temporal networks that capture the strategic and operational decisions of these systems over a multi-period planning horizon. We optimize the location decisions of regions to serve with purchasing decisions of the vehicles while considering parking capacities, satisfying one-way and round-trip car rental requests, and relocating cars between open regions under each demand realization. We introduce demand substitution to this problem by extending the multi-commodity formulation, and further prove that the corresponding second-stage problem has a totally unimodular constraint matrix. As our solution approach, we provide a branch-and-cut based decomposition algorithm with enhancements. Our case study demonstrates the benefits of incorporating strategic and operational decisions along with the demand substitution, and provides insights for region opening and fleet allocation plans under demand uncertainty. We further present an extensive computational study highlighting the performance of the proposed solution algorithm with significant speedups.
Benzer Tezler
- Improvıng the predıctıon of oıl and gas productıon usıng artıfıcıal ıntellıgence algorıthms
Yapay zeka algoritmalarını kullanarak petrol ve gaz üretim tahminlerinin iyileştirilmesi
AZHAR NAJI MUHAJIR ALYAHYA
Yüksek Lisans
İngilizce
2025
EnerjiSakarya ÜniversitesiMühendislik Bilimleri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÜLÜZAR ÇİT
- Siting and sizing of renewable energy supported electric vehicle charging stations along highways with a novel interoperable smart energy management system
Yenilenebilir enerji destekli elektrikli araç şarj istasyonlarının otoyollar boyunca konumlandırılması ve boyutlandırılmasına yönelik yeni birlikte çalışabilir akıllı enerji yönetim sistemi
ÖMER GÖNÜL
Doktora
İngilizce
2025
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiEnerji Bilimi ve Teknolojileri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖNDER GÜLER
- Endüstri 4.0 kapsamında fabrikalardan toplanan verilerin görselleştirilmesi ve saklanması için web tabanlı sistem geliştirilmesi
Developing a web-based system for visuali̇zation and storage of data collected from factori̇es within the scope of industry 4.0
SERKAN ÖZDEMİR
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Mühendislik BilimleriBursa Teknik ÜniversitesiAkıllı Sistemler Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. YUNUS DEMİR
DR. ÖĞR. ÜYESİ VOLKAN ALTUNTAŞ
- Ekonomik bitümlü şeylden petrol üretimi ve piyasa koşullarının değerlendirilmesi
Oil production from economic bituminous shale and evaluation of market conditions
İPEK TOPRAK
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Maden Mühendisliği ve Madencilikİstanbul Teknik ÜniversitesiMaden Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. CÜNEYT ATİLLA ÖZTÜRK