Şehirlerarası otoyollarda elektrikli araç şarj istasyonlarının optimizasyonu, yer seçimi ve önceliklendirilmesi: Ege bölgesi uygulaması
Optimization, site selection and prioritization of electric vehicle charging stations on intercity highways: A case study of the aegeon region
- Tez No: 960050
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ ALİ KARAŞAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Endüstri ve Endüstri Mühendisliği, Industrial and Industrial Engineering
- Anahtar Kelimeler: Elektrikli Araç Şarj İstasyonu Optimizasyonu, Bulanık Çıkarım, Küme Kapsama Modeli, SWARA, Bulanık TOPSIS, Electric Vehicle Charging Station Optimization, Fuzzy Inference, Set Covering Model, SWARA, Fuzzy TOPSIS
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Endüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Endüstri Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 127
Özet
Teknolojinin hızla ilerlemesiyle EV'ler hem otomotiv sektörünün önemli bir parçası haline gelmiş hem de benzinli ve dizel araçlara ekonomik ve çevre dostu bir alternatif sunmuştur. Kısa sürüş menzillerinden kaynaklı şarj istasyonu erişebilirliği ve şarj verimliliğindeki zorluklara çözüm sunmak için şarj istasyon sayısını optimize ederek, istasyon erişilebilirliğini iyileştirmeye odaklanılmıştır. Bu çalışma, Türkiye'nin Ege Bölgesindeki şehirlerarası otoyollarda şarj istasyonlarını optimize etmek ve yerleşimini değerlendirmek için iki fazdan oluşan model önermektedir. 1. fazda EVCS sayısını optimize edebilmek için GAMS ile birlikte küme kapsama modelini ve MATLAB ile bulanık çıkarım yöntemi kullanılmıştır. Model, menzil değişimlerinin dinamikliğini literatür araştırmasıyla elde edilen sıcaklık ve hız parametrelerini modele entegre ederek modeli kantitatif hale getiriyor. Küme kapsama modeli, şarj istasyonu sayısını optimize etmek için kullanılırken, bulanık çıkarım, çevresel faktörlerin EV menzili üzerindeki etkisini temsil eden 𝑘 değerlerini hesaplamak için kullanılır. Model üç farklı senaryo altında test edilmiştir: -5°C ile 40°C sıcaklık aralığını ve 90 km/s ile 150 km/s hız aralığında genel durum, 9, 13 ve 19 düğümlerini, 120 km/s ile 150 km/s hız aralığında ve sıcaklıkların -5°C ile 10°C arasında olduğu kötü durumda, 1, 13 ve 19 düğümlerini ve 90 km/s ile 120 km/s hız aralığıyla 15°C ile 25°C arasındaki sıcaklıkları temsil eden iyi durum, 9 ve 22 düğümlerini optimum istasyon yerleşimiyle sonuçlanır. Modelin 2. fazında ise, alternatif lokasyonların önceliklendirilmesi için yer seçimi kriterleri uzman görüşleri ile değerlendirilmiş, ÇKKV metotlarından SWARA ile kriterlerin önem ağırlık dereceleri hesaplanmış, bulanık TOPSIS ile de önem ağırlıkları belirlenen kriterlerin alternatif lokasyonlar ile ilişkisi incelenmiş ve sıralamada en iyi alternatif A1 (Aydın Efemak Petrol) lokasyonu olmuştur. Sonuçların anlamlılığı için simülasyon yapılmıştır. Çalışma, şarj istasyonu yerleşimine dinamik çevre koşullarını dahil ederek EV altyapı planlamasında karar alma süreçlerini iyileştirmeye ve ulaşımda daha verimli ve sürdürülebilir enerji kullanımına katkıda bulunur. Bu çalışma Ege Bölgesi ile sınırlandırılarak yapılmıştır. Gelecek çalışmalar Türkiye karayolu ağı göz önünde bulundurularak yapılabilir.
Özet (Çeviri)
With the rapid advancement of technology, EVs have become an important part of the automotive sector and have offered an economical and environmentally friendly alternative to gasoline and diesel vehicles. In order to provide solutions to the difficulties in charging station accessibility and charging efficiency due to short driving ranges, the focus has been on improving station accessibility by optimizing the number of charging stations. This study proposes a two-phase model to optimize and evaluate the placement of charging stations on intercity highways in the Aegean Region of Türkiye. In the first phase, cluster coverage model with GAMS and fuzzy inference method with MATLAB are used to optimize the number of EVCS. The model quantifies the dynamics of range changes by integrating temperature and speed parameters obtained from the literature research into the model. While cluster coverage model is used to optimize the number of charging stations, fuzzy inference is used to calculate k values representing the effect of environmental factors on EV range. The model was tested under three different scenarios: the general case, representing nodes 9, 13 and 19 in the temperature range of -5°C to 40°C and speed range of 90 km/h to 150 km/h, the bad case, representing nodes 1, 13 and 19 in the speed range of 120 km/h to 150 km/h and temperatures between -5°C and 10°C, and the good case, representing nodes 9 and 22 in the speed range of 90 km/h to 120 km/h and temperatures between 15°C and 25°C, resulting in optimum station placement. In the second phase of the model, the site selection criteria were evaluated with expert opinions for the prioritization of alternative locations, the importance weights of the criteria were calculated with SWARA from the MCDM methods, the relationship between the criteria, whose importance weights were determined with fuzzy TOPSIS, and the alternative locations were examined, and the best alternative in the ranking was location A1 (Efemak Petrol, Aydın). Simulation was performed for the significance of the results. The study contributes to improving decision-making processes in EV infrastructure planning and more efficient and sustainable energy use in transportation by incorporating dynamic environmental conditions into charging station layout. This study was limited to the Aegean Region. Future studies can be conducted for all highways in Türkiye.
Benzer Tezler
- Electric vehicle charging station location decision in Türkiye
Türkiye'de elektrikli araç sarj istasyonu lokasyonu belirleme
İBRAHİM TÜMAY GÜLBAHAR
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Endüstri ve Endüstri MühendisliğiAbdullah Gül ÜniversitesiEndüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ MUHAMMED SÜTÇÜ
- Otoyol ve devlet yollarının elektrikli araç şarj istasyonu kurulmasına uygunluklarının CBS tabanlı analizi
GIS-based suitability analysis of the of highways and state roads for electric vehicle charging station installation
GÖZDE UYĞUR
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Mühendislik Bilimleriİstanbul Teknik ÜniversitesiGeomatik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. AHMET ÖZGÜR DOĞRU
- Modelling and state of charge estimation for lithium-ion batteries
Lityum-iyon bataryalarda modelleme ve şarj durumu kestirimi
OZAN ÖZAY
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Mekatronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. OVSANNA SETA ESTRADA
- Mekanik & elektrik motorlu ultralıght hibrit uçak kavramsal tasarımı
Ultralight hybrid aircraft concept design withmechanical & electric motor
FERRUH ALTUN
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Uçak MühendisliğiErciyes ÜniversitesiSivil Havacılık Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ NURCAN SARIKAYA BAŞTÜRK
- Optimal yol aydınlatması
Optimal road-lighting
REŞİT ERÇETİN
Doktora
Türkçe
1999
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiMarmara ÜniversitesiElektrik Eğitimi Ana Bilim Dalı
PROF.DR. SEMRA ÖZTÜRK