An integrated decision support system for electrification of public buses
Toplu taşıma otobüslerinin elektriksel dönüşümüne yönelik bir entegre karar destek sistemi
- Tez No: 887356
- Danışmanlar: PROF. DR. NEZİR AYDIN, DR. İBRAHİM MURAT TURHAN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Endüstri ve Endüstri Mühendisliği, Ulaşım, Industrial and Industrial Engineering, Transportation
- Anahtar Kelimeler: Elektrikli otobüs şarj istasyonu yer seçimi, elektrikli otobüs tipi seçimi, elektrikli otobüs risk değerlendirmesi, küresel bulanık kümeler, çok-kriterli karar verme, Electric bus charging station site selection, electric bus type selection, electric bus risk assessment, spherical fuzzy sets, multi-criteria decision making
- Yıl: 2024
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Endüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Endüstri Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 159
Özet
Son on yılda, dünyanın önde gelen otobüs üreticileri ve işletmecileri, elektrikli ve diğer düşük emisyonlu ulaşım modlarını geliştirerek filolarını karbondan arındırmaktadırlar. Bu anlamda çevre dostu otobüsler, özellikle akülü elektrikli otobüsler (AEO), dünya genelinde şehir içi toplu taşımada zehirli gazlar yayan geleneksel yakıtlı otobüslerin yerini alabileceklerdir. Bununla birlikte, toplu taşıma planlamacılarının, AEO şarj istasyonlarının yerleştirilmesi, en uygun AEO tipi seçimi ve AEO sistemlerinin risk değerlendirmesi gibi elektriksel dönüşüm geçiş aşamasının üç ayağı üzerinde önemli kararlar alması gerekmektedir. Ancak bu üç kavram birbiriyle çelişen çok sayıda kriter ve belirsiz bilgiler içeren karmaşık bir karar verme prosedürünü içerdiğinden, problem küresel bulanık çok kriterli karar verme yöntemiyle incelenmiştir. Çalışmanın benzersizliği, belirsiz verileri yakalayarak bilgi kaybını sınırlamada dikkate değer bir etkinlik sergileyen küresel bulanık kümelerde (KBK) yatmaktadır. Bu tez kapsamında, AEO'lar için elektriksel dönüşüm konusu ele alınarak İstanbul'da sürdürülebilir ve akıllı bir toplu taşıma filosu için bir örnek çalışma sunulmuştur. Kriter seti; mevcut literatür, toplu taşıma filosu yöneticileri ve elektrikli otobüs imalat şirketlerinin fizibilite değerlendirmelerinden gelen girdiler kullanılarak oluşturulmuştur. Bir AEO filosunu yönetirken, AEO'ların kısa sürüş menzili ve düşük şarj hızı otobüs operasyonlarında gün içinde periyodik olarak yeniden şarj edilmesini gerektirdiğinden, şarj istasyonlarını şehir genelinde stratejik konumlara yerleştirmek çok önemlidir. Bu bağlamda, BEB hızlı şarj istasyonları için en uygun konumların seçilmesi amacıyla yeni bir En İyi-En Kötü Metodu (KB-BWM) entegreli Tam Çarpımsal Form Oran Analizi aracılığıyla Çok Amaçlı Optimizasyon (KB-MULTIMOORA) metodolojisi yapılandırılmıştır. Ayrıca, belediye otobüsü işletmecilerinin AEO'ları hizmete sokmadan önce mevcut alternatifleri doğru değerlendirip seçmeleri gerekmektedir. Optimal AEO tipinin seçimi için yeni bir Analitik Hiyerarşi Süreci (KB-AHP) ve Entropi Ağırlık Yöntemi (KB-EWM) entegreli Etkileşimli Çok Kriterli Karar Verme (KB-TODIM) yaklaşımı sunulmuştur. AEO teknolojisinin ilerlemesi, otobüs filosu operatörlerinin günlük operasyonları boyunca genel güvenlik performanslarını sağlama ihtiyacını da beraberinde getirmiştir. AEO filolarının risk analizi için ise Güvenlik ve Kritik Etki Analizi (SCEA) tabanlı Sıralanmış Kriterler Arasındaki Karşılaştırmalar (KB-COBRAC) ve Uyarlanabilir Standart Aralığa Dayalı Alternatif Sıralama Tekniği (KB-ARTASI) yöntemlerinden oluşan üç seviyeli bir hiyerarşiye sahip yeni bir risk değerlendirme çerçevesi önerilmiştir. Özetle, toplu taşıma kuruluşlarının güvenli ve sıfır emisyonlu ulaşım tesislerine yönelik nihai değerlendirme programında belirlenen şarj istasyonları, BEB türleri ve kritik risk faktörleri dikkate alınmalıdır. Araştırmanın temel bulguları, önerilen üç yaklaşımın da kapsamlı bir değerlendirmede yeterince uygulanabilir olduğunu ve kentsel ulaşım operatörlerine elektriksel dönüşüm rehberlik edebileceğini göstermektedir. Ayrıca, formüle edilen jenerik metodolojiler, küresel bulanık ortamdaki diğer çeşitli karmaşık çok-kriterli problemlere de uyarlanabilmektedir.
Özet (Çeviri)
Over the last decade, prominent bus manufactures and operators throughout the world are decarbonizing their fleets by developing electric and other low-emission modes of transportation. In that sense, eco-friendly buses, exclusively battery-powered electric buses (BEBs), can replace conventional fuel-powered buses that emit toxic gases into the atmosphere in urban public transportation globally. That said, transit planners need to make crucial decisions on the three pillars of the electrification transition stage including BEB charging stations placement, the most appropriate BEB selection, and the risk assessment of BEB systems. However, since these three concepts involve a complex decision making procedure containing numerous conflicting criteria and uncertain information, the problem is addressed with the spherical fuzzy multi-criteria decision making (MCDM) method. The uniqueness of the study resides in spherical fuzzy sets (SFSs), which have shown remarkable effectiveness in limiting information loss by seizing ambiguous and uncertain data. In the context of this thesis, the topic of fleet electrification for BEBs is discussed and a case study is presented for the public transport fleet in Istanbul from a sustainable and smart view. The criteria set is established utilizing the current literature, input from multiple sources such as transit fleet managers and feasibility evaluations from electric bus manufacturing companies. When managing a BEB fleet, it is critical to deploy charging stations in strategic locations across the city since the short driving range and poor charging rate of BEBs necessitate periodic recharges during the day in bus operations. In this context, a novel Best Worst Method (SF-BWM) incorporated MULTI-Objective Optimization via full Multiplicative form Ratio Analysis (SF-MULTIMOORA) methodology in a spherical fuzzy domain is suggested to choose the optimal locations for BEB fast charging stations. Furthermore, it is critical for public bus operators to properly evaluate and choose the best BEBs before putting them into service. For this aim, a novel Analytic Hierarchy Process (SF-AHP) and Entropy Weight Method (SF-EWM) incorporated an acronym in Portuguese for Interactive Multi-criteria Decision Making (SF-TODIM) approach is proposed for selection of the optimal BEB type. Finally, the advancement of BEB technology has brought about the need for bus fleet operators to ensure their overall safety and security performance throughout their daily operations. To this end, a novel risk assessment framework comprised of COmparisons Between RAnked Criteria (SF-COBRAC) and Alternative Ranking Technique based on Adaptive Standardized Interval (SF-ARTASI) methods according to Safety and Critical Effect Analysis (SCEA) is suggested for BEB fleets risk analysis. A review of the key risk factors for BEB systems is conducted through the establishment of a novel risk assessment index system consisting of a three-level hierarchy. To sum up, the determined charging stations, the BEB types and the most critical risk factors should be considered in the final evaluation scheme of the public transit agencies for secure and zero-emissions transport facilities. The research's chief findings reveal that three methods are sufficiently feasible in an exhaustive evaluation and can guide urban transport operators in the electrification phase. Ultimately, the formulated generic methodologies are also simply adaptable to miscellaneous intricate multiple-criteria problems in spherical fuzzy surrounding.
Benzer Tezler
- Bulanık çok ölçütlü yatırım analizleri ve bir işletme filosu için araç teknolojisi seçimi
Fuzzy multicriteria investment analyses and vehicle technology selection for a firm's fleet
İBRAHİM YAZICI
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Endüstri ve Endüstri Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiEndüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. CENGİZ KAHRAMAN
- 8. Cumhurbaşkanı Turgut Özal'ın siyasi biyografisi
8th President Turgut Özal's political biography
SAMİ ORÇUN ERSAY
Doktora
Türkçe
2024
Siyasal BilimlerGalatasaray ÜniversitesiSiyaset Bilimi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HÜSEYİN ÖZGÜR ADADAĞ
- Ülkemiz yerli enerji kaynaklarının yeni teknolojilerle değerlendirilmesi sonucunda oluşacak sera gazı azaltım potansiyelinin belirlenmesi ve maliyet analizleri
Determination of greenhouse gas mitigation potential resulting from the utilization of our country's domestic energy resources with new technologies and cost analysis
ECE GİZEM ÇAKMAK
Doktora
Türkçe
2024
Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HASAN CAN OKUTAN
- İş süreçlerinin dijital dönüşümünde proje seçimi ve önceliklendirmesi için bir model önerisi
A model proposal for project selection and prioritization in the digital transformation of business processes
TÜRKAN MELİS PEKER
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Endüstri ve Endüstri Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiEndüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALP ÜSTÜNDAĞ
- An integrated decision support system for cloud computing technology service provider selection
Bulut bilişim teknoloji servis sağlayıcısı seçiminde entegre karar destek sistemi
AYÇA MADEN
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
Bilim ve TeknolojiGalatasaray ÜniversitesiEndüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÜLÇİN BÜYÜKÖZKAN FEYZİOĞLU