Determining Routes for Water Distribution Using Vehicle Routing: An Application in The Province of Kırıkkale

Abstract

The process of determining distribution or collection routes from a central depot to demand points to minimize total travel distance is referred to in the literature as the Vehicle Routing Problem. In this study, vehicle routing problem solution methods were used to minimize the total route distance of water distribution vehicles in the province of Kırıkkale. A 0-1 integer programming model was used to solve the problem. As a result of the application, water distribution was carried out to 40 dealers located in a total of 9 different districts, departing from the warehouse in Bahşılı district. The distribution distance was calculated as 424 kilometers. All dealers located at different points and independent of each other were reached, providing benefits in terms of time and cost.

Keywords

• Vehicle routing problem
• Water distribution
• Mathematical model

Su Dağıtımında Araç Rotalama ile Güzergahların Belirlenmesi: Kırıkkale İlinde Bir Uygulama

Abstract

Merkezi bir depodan talep noktalarına yönelik dağıtım veya toplama rotalarının, toplam mesafeyi en aza indirecek şekilde belirlenmesi literatürde Araç Rotalama Problemi olarak ele alınmaktadır. Çalışmada araç rotalama problemi çözüm yöntemleri kullanılarak Kırıkkale ilinde su dağıtım araçlarının toplam güzergah mesafesi minimize edilmesi amaçlanmıştır. Problem çözümünde 0-1 tam sayılı programlama modeli kullanılmıştır. Uygulama sonucunda Bahşılı ilçesindeki depodan çıkış yapılarak toplamda 9 farklı ilçede yer alan 40 bayiye su dağıtımı gerçekleştirilmiştir. Dağıtım mesafesi 424 kilometre olarak hesaplanmıştır. Farklı noktalarda ve birbirinden bağımsız yer alan tüm bayilere ulaşılmış, zaman ve maliyet açısından fayda sağlanmıştır.

Keywords

• Araç rotalama problemi
• Su dağıtımı
• Matematiksel model

Thanks

Bu çalışma TÜBİTAK 2209-A projesi kapsamında desteklenmektedir.

References

1. Doğan, M. (2023). Sürdürülebilirlik: Su ve suyun önemi. Avrasya Sosyal ve Ekonomi Araştırmaları Dergisi, 10(1), 176-192.
2. Dedekayoğulları, H., & Önal, A. (2009). Çevre-İnsan Sağlığı İlişkisi Açısından Su Ve Su Analizinin Önemi. Journal of Istanbul Faculty of Medicine, 72(2), 65-70.
3. Eryavuz, M., & Gencer, C. (2001). Araç rotalama problemine ait bir uygulama. Süleyman Demirel Üniversitesi İktisadi ve İdari Bilimler Fakültesi Dergisi, 6(1).
4. Düzakın, E., & Demircioğlu, M. (2009). Araç rotalama problemleri ve çözüm yöntemleri. Çukurova Üniversitesi İktisadi ve İdari Bilimler Fakültesi Dergisi, 13(1), 68-87.
5. Keskintürk, T., Topuk, N., & Özyeşil, O. (2015). Araç rotalama problemleri ve çözüm yöntemleri. İşletme Bilimi Dergisi, 3(2), 77-107.
6. Çetin, S., & Gencer, C. (2010). Kesin Zaman Pencereli-Eş Zamanlı Dağıtım Toplamalı Araç Rotalama Problemi: Matematiksel Model. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, 25(3).
7. Atmaca, E. (2012). Bir kargo şirketinde araç rotalama problemi. Tübav Bilim Dergisi, 5(2), 12-27.
8. Güvez, H., Dege, M., & Eren, T. (2012). Kırıkkale’de araç rotalama problemi ile tıbbi atıkların toplanması. International Journal of Engineering Research and Development, 4(1), 41-45.      Koç, Ç., & Karaoğlan, İ. (2012). Çok Kullanımlı Ve Zaman Pencereli Araç Rotalama Problemi İçin Bir Matematiksel Model. Journal of the Faculty of Engineering & Architecture of Gazi University/Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi,27(3).

9. Mohamed, A. Y. (2025). Taze gıda soğuk zincir lojistik hizmet sağlayıcılarının bulanık DEMATEL bazlı bulanık VIKOR yöntemi ile performans değerlendirmesi: Kenya için bir uygulama.   Keçeci, B., Altıparmak, F., & Kara, İ. (2015). Heterojen eş-zamanli topla-dağit araç rotalama problemi: Matematiksel modeller ve sezgisel bir algoritma. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, 30(2), 185-195.
10. Yardımcı, İ., Vayvay, Ö., & Tanyaş, M. (2016). Kentsel lojistikte araç rotalama. V. Ulusal Lojistik ve Tedarik Zinciri Kongresi.
11. Liu, R., Yuan, B., & Jiang, Z. (2017). Mathematical model and exact algorithm for the home care worker scheduling and routing problem with lunch break requirements. International Journal of Production Research, 55(2), 558-575.
12. Alakaş, H. M., Kızıltaş, Ş., Eren, T., & Özcan, E. (2018). Sıfır atık projesi kapsamında atıkların toplanması: Kırıkkale ilinde homojen çok araçlı araç rotalama uygulaması. Harran Üniversitesi Mühendislik Dergisi, 3(3), 190-196.
13. Boz, E. Y., & Aras, F. (2021). Yeşil araç rotalama problemi araştırması: geçmiş ve gelecekteki eğilimler. Journal of Turkish Operations Management, 5(2), 806-821.
14. Dağıstanlı, H. A. (2023). Çok ürünlü çok depolu araç rotalama problemi: askeri ilaç fabrikası örneği. Politeknik Dergisi, 1-1.
15. Sanlı, Ö., & Kartal, Z. (2024). Kapasiteli araç rotalama problemi için makine öğrenmesi ve matematiksel programlama temelli hibrid bir çözüm önerisi. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, 39(2), 741-756.
16. Çetin, S., & Gencer, C. (2011). Heterojen araç filolu zaman pencereli eş zamanlı dağıtım-toplamalı araç rotalama problemleri: matematiksel model. International Journal of Engineering Research and Development, 3(1), 19-27.
17. Yurdakul, K., Alakaş, H. M., & Eren, T. (2021). Evde sağlık hizmetlerinin planlanması: araç rotalama ve ekip çizelgeleme. Journal of Turkish Operations Management, 5(2), 703-720.
18. Şahin, Y., & Eroğlu, P. D. A. (2014). Kapasite Kısıtlı Araç Rotalama Problemi İçin Metasezgisel Yöntemler: Bilimsel Yazın Taraması. Süleyman Demirel Üniversitesi İktisadi ve İdari Bilimler Fakültesi Dergisi, 19(4), 337-355.
19. Yazgan, H. R., Cömert, S. E., & Kılıç, E. N. (2020). Araç rotalama probleminin sezgisel algoritmalar ile çözülmesi: Bir boya fabrikasında uygulama. Journal of Turkish Operations Management, 4(2), 549-563.
20. Çetin, S., Özkütük, E., & Gencer, C. (2011). Heterojen araç filolu eş zamanlı dağıtım-toplamalı araç rotalama problemi için bir karar destek sistemi. International Journal of Engineering Research and Development, 3(1), 11-18.
21. Hezer, S., & Kara, Y. (2013). Eşzamanlı dağıtımlı ve toplamalı araç rotalama problemlerinin çözümü için bakteriyel besin arama optimizasyonu tabanlı bir algoritma. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, 28(2).
22. Bozyer, Z., Alkan, A., & Fığlalı, A. (2014). Kapasite kısıtlı araç rotalama probleminin çözümü için önce grupla sonra rotala merkezli sezgisel algoritma önerisi. Bilişim Teknolojileri Dergisi, 7(2), 29-37.
23. Şahin, Y., & Eroğlu, A. (2015). Sipariş Toplama ve Kapasite Kısıtlı Araç Rotalama Problemlerinin Hiyerarşik Çözümü. Mühendislik Bilimleri ve Tasarım Dergisi, 3(1), 15-28.
24. Benk, F. (2019). Türkiye’de Evde Bakım Hizmetlerinin Entegrasyonuna Yönelik bir Model Önerisi (Master's thesis, Sakarya Universitesi (Turkey)).
25. Papağan, O. R. (2022). İnsansız hava araçlarının rotalama probleminin metasezgisel yöntemlerle çözümü: bir e-ticaret firmasında uygulanması (Master's thesis, Necmettin Erbakan University (Turkey)).
26. Yazgan, H. R., & Büyükyilmaz, R. G. (2017). Eş zamanlı topla dağıt araç rotalama problemine sezgisel bir çözüm yaklaşımı. Sakarya Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 22(2), 436-449.
27. Kosif, B., & Ekmekçi, İ. (2012). Araç rotalama sistemleri ve tasarruf algoritması uygulaması. İstanbul Ticaret Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, 11(21), 41-51.
28. Ulutaş, A., Bayrakçıl, A. O., & Kutlu, B. (2017). Araç Rotalama Probleminin Tasarruf Algoritması ile Çözümü: Sivas’ta Bir Ekmek Fırını İçin Uygulama. Cumhuriyet Üniversitesi İktisadi ve İdari Bilimler Dergisi, 18(1), 185-197.
29. Özkök, B. A., & Kurul, F. C. (2014). Araç rotalama problemine tam sayılı lineer programlama modeli ve gıda sektöründe bir uygulama. Istanbul University Journal of the School of Business Administration, 43(2).
30. Paredes-Belmar, G., Lüer-Villagra, A., Marianov, V., Cortés, C. E., & Bronfman, A. (2017). The milk collection problem with blending and collection points. Computers and Electronics in Agriculture, 134, 109-123.
31. Atmaca, H. E., Vardar, S., Akbabaöz, S., Vural, A. & Uruş, G. (2015). Ankara ilinde ürün dağıtımı yapan bir beyaz eşya yetkili servisinin araç rotalama problemine çözüm yaklaşımı. Politeknik Dergisi, 18(2), 99-105.
32. Türkan, Y. S., & Parlak, G. (2024). Yemek Siparişleri Dağıtımı Araç Rotalama Problemi İçin Bir Optimizasyon Modeli. Doğuş Üniversitesi Dergisi, 25(1), 261-274.
33. Sen, T., Yazgan, H., & Ercan, S. (2015). Kapasite kısıtlı araç rotalama probleminin çözümü için yeni bir algoritma geliştirilmesi: bir süpermarket zincirinde uygulanması. Sakarya University Journal of Science, 19(1), 83-88.
34. Cömert, S. E., Yazgan, H. R., Sertvuran, İ., & Şengül, H. (2018). Sıkı zaman pencereli araç rotalama probleminin çözümü için yeni bir yöntem önerisi ve bir süpermarket zincirinde uygulanması. Süleyman Demirel Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 22(2), 685-694.
35. Cömert, S. E., Yazgan, H. R., & Görgülü, N. (2019). Eş zamanlı topla dağıt araç rotalama problemi için iki aşamalı bir çözüm yöntemi önerisi. International Journal of Advances in Engineering and Pure Sciences, 31(2), 107-117.
36. Demirtaş, Y. E., & Özdemir, E. (2017). Dinamik araç rotalama problemleri için yeni bir çözüm önerisi. Süleyman Demirel Üniversitesi İktisadi ve İdari Bilimler Fakültesi Dergisi, 22(3), 807-823.
37. Çetin, O., & Özçakar, N. (2019). Akaryakıt Dağıtımında Araç Rotalama Problemi İçin Bir Başlangıç Çözümü. Trakya Üniversitesi Sosyal Bilimler Dergisi, 21(2), 461-474.
38. Pala, O., & Aksaraylı, M. (2018). Çok amaçlı kapasite kısıtlı araç rotalama problemi çözümünde bir karınca kolonisi optimizasyon algoritması yaklaşımı. Alphanumeric Journal, 6(1), 37-48.
39. Kamilçelebi, S., Ilkin, S., & Şahin, S. (2021). Makine öğrenmesi tabanlı karınca kolonisi optimizasyonu kullanarak araç rotalama. Computer Science, (Special), 261-273.
40. Arvianto, A., Widharto, Y., Hapsari, C. A. P., Dewanto, D. T., Wicaksono, P. A., Saptadi, S., & Budiawan, W. (2023). Optimizing the drinking water gallon distribution using vehicle routing problems with pick-up and delivery approach (Case Study of Berkah RO Drinking Water Depot). World Journal of Advanced Research and Reviews, 18(2).