Integrated real-time planning for sustainable tourism transportation: A dynamic and multifaceted optimization approach
Sürdürülebilir turizm ulaşımı için entegre gerçek zamanlı planlama: Dinamik ve çok yönlü optimizasyon yaklaşımı
- Tez No: 995564
- Danışmanlar: PROF. DR. ÜMİT DENİZ ULUŞAR
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol, Computer Engineering and Computer Science and Control
- Anahtar Kelimeler: Rota optimizasyonu, Çok kriterli optimizasyon, Route optimization, Multi criteria optimization
- Yıl: 2026
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Akdeniz Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Bilgisayar Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Turizm taşımacılığı, seyahat deneyimlerinin şekillenmesinde kritik bir rol oynar. Genellikle minibüs veya vanlarla ve rezervasyon esasına göre işletilen shuttle (servis) hizmetleri, havalimanlarını dağınık konumdaki oteller ve turistik faaliyetlerin yoğunlaştığı noktalara bağlamada merkezi bir işlev üstlenir. Bu hizmetlerin etkinliği; araç kapasitesinin verimli kullanımı, uçuş programlarıyla hassas zamansal uyum ve mekânsal olarak etkin rota planlaması arasında bir denge kurulmasına bağlıdır. Ancak talepteki değişkenlik ve sık yaşanan uçuş gecikmeleri bu dengenin korunmasını zorlaştırmakta; çoğu zaman verimsizliklere, zincirleme gecikmelere ve hizmet kalitesinde bozulmalara yol açmaktadır. Bu operasyonel zorluklar, zaman penceresi, kapasite ve yolculuk süresi kısıtları altında araç rotalama ve çizelgeleme problemlerini ele alan ve NP-zor (NP-hard) olarak bilinen Dial-a-Ride Problemi (DARP) ile doğrudan örtüşmektedir. DARP'ın statik, dinamik ve stokastik türevleri üzerine kapsamlı bir literatür bulunmasına rağmen, mevcut modeller havalimanı shuttle operasyonlarını temsil etmede sınırlı kalmaktadır; zira bu tür sistemlerde belirsizlik, ağırlıklı olarak rastgele talep veya seyahat süresi dalgalanmalarından değil, uçuş varış gecikmelerinden kaynaklanmaktadır. Uygulamada bu gecikmeler, yolcuların daha sonraki araçlara yeniden atanmasını gerektirmektedir. Bununla birlikte, gecikmeye ilişkin kısmi bilgiler çoğu zaman varıştan önce, genellikle kalkıştan kısa bir süre sonra, erişilebilir olmaktadır. Bu boşluğu gidermek amacıyla, bu çalışma gecikmeye duyarlı havalimanı shuttle operasyonları için özel olarak tasarlanmış yeni bir optimizasyon çerçevesi olan İleriye Kaydırmalı, Varış Bilgisine Duyarlı Dial-a-Ride Yaklaşımı'nı (Forward-Shift, Arrival-Information-Aware Dial-a-Ride Approach – FS-AW-DARP) önermektedir. Önerilen yöntem, yolcuların ileriye kaydırılmasını açık bir karar mekanizması olarak modellemekte ve gecikme bilgilerini, proaktif bir stokastik programlama formülasyonu aracılığıyla değerlendirmektedir. Ampirik olarak tahmin edilen gecikme senaryoları üzerinden planlamayı optimize eden bu yaklaşım, deterministik planlama ile tamamen tepkisel yeniden çizelgeleme stratejileri arasındaki boşluğu doldurarak daha sağlam ve hizmet odaklı shuttle çözümleri üretmektedir. Önerilen metodoloji, Türkiye'nin Antalya iline ait havalimanı shuttle rezervasyonları ve bunlara karşılık gelen uçuş varış kayıtlarından oluşan geniş ölçekli gerçek dünya verisi kullanılarak değerlendirilmiştir. Tarihsel uçuş verilerinden ampirik gecikme dağılımları tahmin edilmiş ve bu dağılımlar optimizasyon çerçevesine entegre edilmiştir. Deneyler, farklı operasyonel koşulları yansıtmak ve yaklaşımın değişen sıkışıklık ve zamansal baskı düzeyleri altındaki dayanıklılığını sınamak amacıyla hem yüksek hem de düşük talep sezonlarında gerçekleştirilmiştir. Elde edilen sonuçlar, uçuş gecikmelerinin ve yolcu ileriye kaydırma kararlarının açık biçimde modellenmesinin shuttle rota planlama davranışını köklü şekilde değiştirdiğini göstermektedir. Önerilen FS-AW-DARP çerçevesi, özellikle gecikmelerin yoğun olduğu ortamlarda, geleneksel yaklaşımlara kıyasla geciken yolcuları daha etkin biçimde karşılayan, daha temkinli ve daha dayanıklı çizelgeler üretmektedir. Bu dayanıklılık, daha az agresif konsolidasyon ve daha fazla zaman tamponu oluşturulması yoluyla sağlanmakta olup, operasyonel maliyetlerde makul bir artışı beraberinde getirmektedir; buna karşın daha güvenilir hizmet çıktıları ve hizmet alamayan yolcu sayısında azalma sağlamaktadır. Genel olarak bulgular, varış bilgisinin ve ileriye kaydırma kararlarının entegrasyonunun, havalimanı shuttle operasyonlarında operasyonel verimlilik ile hizmet güvenilirliği arasında bilinçli bir denge kurulmasına olanak tanıdığını ortaya koymaktadır.
Özet (Çeviri)
Tourism transportation plays a crucial role in shaping travel experiences. Shuttle services, typically operated with minibuses or vans on a reservation basis, play a central role in connecting airports with dispersed hotels and tourist attractions. The effectiveness of these services depends on balancing vehicle capacity utilization, precise temporal alignment with flight schedules, and spatially efficient routing. However, strong demand variability and frequent flight delays make this balance difficult to maintain, often resulting in inefficiencies, cascading delays, and degraded service quality. These operational challenges align closely with the Dial-a-Ride Problem (DARP), which involves routing vehicles under time-window, capacity, and ride-time constraints and is known to be NP-hard. While extensive research has addressed static, dynamic, and stochastic variants of DARP, existing models remain limited in representing airport shuttle operations, where uncertainty is predominantly driven by flight arrival delays rather than random demand or travel times. In practice, such delays often require passengers to be reassigned to later vehicles, even though partial delay information is typically available before arrival. To address this gap, this study proposes the Forward-Shift, Arrival-Information-Aware Dial-a-Ride Approach (FS-AW-DARP), a novel optimization framework tailored to delay-prone airport shuttle operations. The method explicitly models forward shifting as a decision mechanism and exploits advance delay information through a proactive stochastic programming formulation. By optimizing routing plans across empirically derived delay scenarios, the proposed approach bridges the gap between deterministic planning and fully reactive rescheduling, producing more robust and service-protective shuttle operations. The proposed methodology was evaluated using a large-scale real-world dataset comprising airport shuttle reservations and corresponding flight arrival records from Antalya, Türkiye. Empirical delay distributions were estimated from historical flight data and incorporated into the optimization framework. The experiments were conducted across both high- and low-demand seasons to reflect varying operational conditions and stress-test the robustness of the approach under different levels of congestion and temporal pressure. The results show that explicitly modeling flight delays and passenger forward shifting fundamentally alters shuttle routing behavior. The proposed FS-AW-DARP framework consistently produces more conservative and robust schedules that accommodate delayed passengers more effectively than conventional approaches, particularly in delay-prone settings. While this robustness is achieved by reducing aggressive consolidation and increasing schedule buffering, which entails a moderate increase in operational costs, it leads to more reliable service outcomes and fewer passengers being left unserved. Overall, the findings demonstrate that incorporating arrival information and forward-shift decisions enables a trade-off between operational efficiency and service reliability in airport shuttle operations.
Benzer Tezler
- Siyasi otoritenin olmadığı bölgelerde mülkiyet
Property in areas without political authority
CEREN CİHAN SOYSAL
Doktora
Türkçe
2025
Jeodezi ve Fotogrametriİstanbul Teknik ÜniversitesiGeomatik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HASAN HAKAN YAVAŞOĞLU
- Sürdürülebilir ulaşım bağlamında hizmet olarak hareketlilik (Mobılıty as a servıce – Maas): İstanbul
Evaluating the concept of mobility as a service within the scope of sustainable transport: The case of İstanbul
VİLDAN ÇETİNER
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Ulaşımİstanbul Teknik ÜniversitesiŞehir ve Bölge Planlama Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. EDA BEYAZIT İNCE
- Doku nakli ve yeni kimlik oluşturma bağlamında endüstri mirasının değerlendirilmesi
Utilizing industrial heritage in the context of grafting and creating new identity
CEMİLE SANEM ERSİNE
Yüksek Lisans
Türkçe
2012
Mimarlıkİstanbul Teknik ÜniversitesiMimarlık Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. HÜLYA ARI
- Döviz kurunu belirleyen faktörler ve kur riski
Determination of foreign exchange rates and foreign exchange risk
MEHMET COŞKUN ÖZAVNİK