Energy efficient simultaneous drone and mobile charger routing problem with time restrictions
Enerji verimliliği esaslı zaman kısıtlı ve eş zamanlı dron ve mobil şarj istasyonu rotalama
- Tez No: 824841
- Danışmanlar: DOÇ. DR. MUSTAFA KEMAL TURAL
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Endüstri ve Endüstri Mühendisliği, Industrial and Industrial Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Endüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu çalışma, enerji verimliliğine dayalı olarak bir görevi tamamlamak için belirli bir zaman kısıtlaması verilen bir drone ve bir mobil şarj istasyonunun eş zamanlı olarak rotalanmasına odaklanmaktadır. Drone'nun problemde belirli bir süre içerisinde belirli servis noktalarını ziyaret etmesi bekleniyor. Bu operasyon sırasında dronun ihtiyaç duyduğu enerji, yerde hareket eden mobil şarj istasyonu tarafından sağlanıyor. Amaç, operasyon sırasında her iki aracın enerji açısından en verimli (veya zaman açısından verimli) rotasını ve hızlarını bulmaktır. Güzergah, çeşitli buluşsal algoritmaları ve İkinci Dereceden Konik Programlamaya dayalı bir matematiksel modeli birleştiren bir matematik işletilerek elde edilir. Bu çalışmanın amacı, drone ile servis noktalarının ziyaret sırası, mobil şarj istasyonu ile buluşma sırası, buluşma noktaları (lokasyonları) ve operasyon sırasında araçların hızlarının belirlenmesidir. Bu çıktılar iki farklı amaç fonksiyonu altında elde edilebilir. Birinci amaç fonksiyonu, iki aracın toplam enerji tüketimini en aza indirmeyi, ikinci amaç fonksiyonu ise toplam sistem süresini en aza indirmeyi amaçlar. Birinci amaç fonksiyonu ile kurulan modelde toplam sistem süresi en kritik kısıtlardan biridir. Çalışmanın sonunda, parametrelerdeki ve algoritmalardaki değişimlerin sonuçlar üzerindeki etkisini analiz etmek için farklı deney düzenekleri oluşturulmuştur. Drone ve mobil şarj istasyonunun farklı enerji tüketim parametrelerinin ve toplam sistem sürelerinin çözüm üzerindeki etkisini incelemek için deneyler yapılmıştır. Ayrıca bu deneyler, 2-Opt ile elde edilen alternatif rotaların denenmesi sırasında, 2-Opt Algoritmasını hızlandırma yöntemiyle veya hızlandırma yöntemi olmadan çalıştırmak ve ilk iyileştirmeden sonra yeni bir iterasyona geçmek ya da 2-Opt ile elde edilen bütün alternatifleri test etmek gibi farklı algoritmik kurulumların etkisini araştırır. Amaç, bu kurulumların sonuçlar üzerindeki etkisini analiz etmektir. Bu deneyler, değişen sayıda hizmet noktasına sahip örneklerden sonuçlar verir. Çalışma sonunda deneylerin sonuçları ve süreleri karşılaştırılarak analiz edilir.
Özet (Çeviri)
This study focuses on simultaneous routing of a drone and a mobile charging station given a specific time constraint to complete a mission, based on energy efficiency. The drone is expected to visit certain service points within a certain period of time in the problem. During this operation, the energy needed by the drone is provided by the mobile charging station moving on the ground. The aim is to find the most energy-efficient (or time-efficient) route and the velocities of both vehicles during the operation. The route is obtained by operating a matheuristic that integrates various heuristic algorithms and a mathematical model based on Second Order Cone Programming. The aim of this study is to determine the visiting sequence of service points by the drone, the meeting sequence with the mobile charging station, the meeting points (locations), and vehicles' speeds during the operation. These outputs can be obtained under two different objective functions. The first objective function aims to minimize the total energy consumption of the two vehicles, and the second objective function aims to minimize the total system time. In the model implemented with the first objective function, the total system time is one of the most critical constraints. At the end of the study, different experimental setups are created to analyze the impact of variations in parameters and algorithms on the results. Experiments are conducted to examine the impact of different energy consumption parameters of the drone and mobile charging station and total system times on the solution. Additionally, these experiments investigate the effect of different algorithmic setups, such as running the 2-Opt Algorithm with or without a speed-up method and moving on to a new iteration after the first improvement during the trial of alternative routes obtained by 2-Opt or testing all alternatives. The aim is to analyze the impact of these setups on the results. These experiments yield results from instances with varying numbers of service points. The experiments' results and durations are compared and analyzed at the end of the study.
Benzer Tezler
- Bazı esterlerin kinetik incelenmesi ve termodinamik parametrelerin belirlenmesi
Kinetic study and detesmination of thermodnamic parameters of some esters
İBRAHİM TAŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
1986
Kimya MühendisliğiUludağ ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA CEBE
- Sanayi politikaları ve planlı dönemde imalat sanayine etkileri
Başlık çevirisi yok
AHMET CAFOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
1986
EkonomiGazi ÜniversitesiEndüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. YALÇIN EROL
- Çeltik kabuklarının yalıtım malzemesi olarak kullanılması
Başlık çevirisi yok
B.CİHAN ÇELEBİ
Yüksek Lisans
Türkçe
1986
Makine MühendisliğiUludağ ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MEHMET KIRBIYIK
- Pasif güneş enerjisi sistemi ile bina ısıtılmasının ekonomik analizi
Başlık çevirisi yok
AHMET AKDENİZ
- Kömürdeki piritin giderilmesi ve çözünürleştirme kinetiğinin incelenmesi
Başlık çevirisi yok
YAVUZ ONGANER