Multi-objective driver scheduling problem in public transportation: a case study in Kırşehir

Abstract

The number of passengers traveling in the city is increasing day by day with the rapidly increasing population. The most used transportation method in the city is buses. To ensure the public's satisfaction in urban transportation and to ensure the efficiency of the enterprise to be optimal, it is necessary to make proper pre-planning by the management. In this article, the vehicle and driver scheduling stages of Kırşehir public transportation operations are discussed. Scheduling has been created using the goal programming method to increase operational efficiency and ensure that the person has a fair working environment.

Keywords

• Transportation planning
• Staff scheduling
• Driver scheduling
• Goal programming

Toplu ulaşım sistemlerinde çok amaçlı şoför çizelgeleme problemi: Kırşehir ili örneği

Abstract

Son zamanlarda hızla artan nüfus ile şehir içi seyahat eden yolcu sayısı her geçen gün artmaktadır. Şehir içi seyahatte en çok kullanılan ulaşım araçları ise genellikle otobüslerdir. Şehir içi ulaşımda yolcuların memnuniyetinin sağlanması ve verimliliğinin optimal olması için yöneticiler tarafından planlamaların etkin bir şekilde yapılması gerekmektedir. Bu çalışmada, Kırşehir toplu taşıma operasyonlarının araç ve sürücü çizelgeleme aşamaları ele alınmıştır. İşletme verimliliğinin artması ve personellerin adil bir şekilde çalışma ortamına sahip olmaları için hedef programlama yöntemi kullanılarak çizelgeleme yapılmıştır.

Keywords

• Ulaşım planlama
• Personel çizelgeleme
• Şoför çizelgeleme
• Hedef programlama

References

1. Alakaş, H. M., Pınarbaşı, M., Sönmez, İ., & Yüksel, A. (2020). Ergonomic personnel-task scheduling problem : A medium voltage insurance. Journal of Turkish Operations Management, 4(2), 433–448. https://dergipark.org.tr/tr/pub/jtom/issue/59336/851842.
2. Alakaş, H. M., & Yazıcı, E. (2021). Hedef Programlama ile Toplu Ulaşımda Araç Çizelgeleme Probleminin Çözümü : Kırıkkale Kampüs Hattı Örneği. Uluslararası Mühendislik Araştırma ve Geliştirme Dergisi, 13(2), 417–427. https://doi.org/10.29137/umagd.
3. Cürebal, A., Koçtepe, S., & Eren, T. (2020a). Organizasyon firması için COVID-19 pandemi döneminde aylık personel atama ve çizelgeleme probleminin çözümü : bir uygulama. Journal of Turkish Operations Management, 4(2), 479–493. https://dergipark.org.tr/tr/pub/jtom/issue/59336/851877.
4. Cürebal, A., Koçtepe, S., & Eren, T. (2020b). Tanıtım Festivalinde Personel Çizelgeleme Problemi: Bir Uygulama. Gazi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 6(3), 217–229. https://dergipark.org.tr/tr/pub/gmbd/issue/58697/807040.
5. Demirel, B., Yelek, A., Alağaş, H. M., & Eren, T. (2018). ANKARAY Güvenlik Personelinin Vardiya Çizelgeleme Probleminin Hedef Programlama Yöntemi ile Çözümü. Demiryolu Mühendisliği, 18(8), 1–17. https://dergipark.org.tr/tr/pub/demiryolu/issue/35609/431463.
6. Derse, O. (2018). Biyogaz Enerji Tesisi için Hedef Programlama ile Yer Seçimi Problemi. Süleyman Demirel Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 22(Özel), 121–126. https://doi.org/10.19113/sdufbed.67077.
7. Erpik, Z. (2019). Hat Çizelgeleme Problemine Genetik Algoritma Yaklaşımı: İETT Örneği [Marmara Üniversitesi]. http://repositorio.unan.edu.ni/2986/1/5624.pdf.
8. Fonseca, J. P., van der Hurk, E., Roberti, R., & Larsen, A. (2018). A matheuristic for transfer synchronization through integrated timetabling and vehicle scheduling. Transportation Research Part B: Methodological, 109, 128–149. https://doi.org/10.1016/j.trb.2018.01.012.

9. Gençer, M. A., Alakaş, H. M., Eren, T., & Hamurcu, M. (2018). Ankara Metrosu M1 Hattı Hareket Saatlerinin Çizelgelenmesi: Bir Karar Destek Sistemi Uygulaması. Akıllı Ulaşım Sistemleri ve Uygulamaları Dergisi, 1(2), 108–128. https://dergipark.org.tr/tr/pub/jitsa/issue/39569/469380.
10. Gencer, M. A., & Eren, T. (2016). Ankara Metrosu M1 (Kızılay-Batıkent) Hattı Hareket Saatlerinin Çizelgelenmesi. Academic Platform Journal of Engineering and Science, 4(2), 25–36. https://doi.org/10.21541/apjes.59527.
11. Goel, A. (2009). Vehicle scheduling and routing with drivers’ working hours. Transportation Science, 43(1), 17–26. https://doi.org/10.1287/trsc.1070.0226.
12. Gülenç, İ. F., & Karabulut, B. (2005). Doğrusal Hedef Programlama İle Bir Üretim Planlama Probleminin Çözümü. Kocaeli Üniversitesi Sosyal Bilimler Enstitüsü Dergisi, 9, 55–68.
13. Gültekin, N., & Eren, T. (2014). Demiryolu Çizelgeleme Probleminin Modellenmesi ve Çözümü. Gazi Üniversitesi Mühendislik ve Mimarlık Fakültesi Dergisi, 29(2), 235–242.
14. Hamurcu, M., & Eren, T. (2018). Transportation planning with analytic hierarchy process and goal programming. International Advanced Researches and Engineering Journal, 2(2), 92–97.
15. Ji, J., Bie, Y., & Shen, B. (2020). Vehicle Scheduling Model for an Electric Bus Line. Proceedings of 3rd KES-STS International Symposium, Smart Transportation Systems 2020, 29–39.
16. Kaçmaz, S. Ö., Alakaş, H. M., & Eren, T. (2020). Ergonomic staff scheduling problem with goal programming in glass industry. Journal of Turkish Operations Management, 4(1), 369–377.https://dergipark.org.tr/tr/pub/jtom/issue/56013/727142.
17. Kıran, M. S., & Gündüz, M. (2012). Arı Kolonisi Optimizasyon Algoritması Kullanarak Şoför-Hat-Zaman Çizelgeleme. Selçuk-Teknik Dergisi, 11(2), 59–66.
18. Liu, T., Ceder, A. (Avi), & Chowdhury, S. (2017). Integrated public transport timetable synchronization with vehicle scheduling. Transportmetrica A: Transport Science, 13(10), 932–954. https://doi.org/10.1080/23249935.2017.1353555.
19. Lourenço, H. R., Paixao, J. P., & Portugal, R. (2001). Multiobjective Metaheuristics for the Bus-Driver Scheduling Problem.pdf. Transportation Science, 35(3), 331–342.
20. Mesquita, M., Paias, A., & Respício, A. (2009). Branching approaches for integrated vehicle and crew scheduling. Public Trasnp. Journal, 1(21), 21–37.https://doi.org/10.1007/s12469-008-0005-2.
21. Orhan, İ., Kapanoğlu, M., & Karakoç, T. H. (2010). Havayolu Operasyonlarında Planlama ve Çizelgeleme. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 16(2), 181–191.
22. Orhan, İ., Kapanoğlu, M., & Karakoç, T. H. (2012). Hedef Programlama ile Bütünleşik Uçak Rotalama ve Bakım Çizelgeleme. Gazi Üniversitesi Mühendislik-Mimarlık Fakültesi Dergisi, 27(1), 11–26. https://doi.org/10.17341/gummfd.74431.
23. Özcan, E. C., Varlı, E., & Eren, T. (2017). Hidroelektrik Santrallerde Vardiya Çizelgeleme Problemleri İçin Hedef Programlama Yaklaşımı. Bilişim Teknolojileri Dergisi, 10(4), 363–370. https://doi.org/10.17671/gazibtd.347609.
24. Özcan, E., Gür, Ş., & Eren, T. (2021). A Hybrid Model to Optimize the Maintenance Policies in the Hydroelectric Power Plants. Journal of Polytechnic, 0900(1), 75–86. https://doi.org/10.2339/politeknik.626171.
25. Özder, E. H., Varlı, E., & Eren, T. (2017). Hedef Programlama Yaklaşımı İle Temizlik Personeli Çizelgeleme Problemi İçin Bir Model Önerisi. Karadeniz Fen Bİlimleri Dergisi, 7(2), 114–127. Doi: 10.31466/kfbd.342344.
26. Öztop, H. (2016). Vehıcle And Crew Schedulıng Problem In Publıc Transportatıon. Yaşar Üniversitesi.
27. Perumal, S. S. G., Larsen, J., Lusby, R. M., Riis, M., & Christensen, T. R. L. (2020). A column generation approach for the driver scheduling problem with staff cars A column generation approach for the driver scheduling problem with staff cars. 30th European Conference On Operational Research.
28. Varlı, E., Alağaş, H. M., Eren, T., & Özder, E. H. (2017). Goal Programming Solution of the Examiner Assignment Problem. Bilge International Journal of Science and Technology Research, 1(2), 105–118. https://dergipark.org.tr/tr/pub/bilgesci/issue/32353/341552.
29. Varlı, E., & Eren, T. (2017a). Hemşire Çi̇zelgeleme Problemi̇ ve Hastanede Bi̇r Uygulama. Akademik Platform Mühendislik ve Fen Bilimleri Dergisi, 5(1), 34–40. https://doi.org/10.21541/apjes.73975.
30. Varlı, E., & Eren, T. (2017b). Vardiya Çizelgeleme Problemi ve Bir Örnek Uygulama. Bilişim Teknolojileri Dergisi, 10(2), 185–197. https://doi.org/10.17671/gazibtd.309302.
31. Wen, M., Linde, E., Ropke, S., Mirchandani, P., & Larsen, A. (2016). An adaptive large neighborhood search heuristic for the Electric Vehicle Scheduling Problem. Computers and Operations Research, 76, 73–83. https://doi.org/10.1016/j.cor.2016.06.013.
32. Yao, E., Liu, T., Lu, T., & Yang, Y. (2020). Optimization of electric vehicle scheduling with multiple vehicle types in public transport. Sustainable Cities and Society, 52. https://doi.org/10.1016/j.scs.2019.101862.
33. Zhao, X., Lu, J., Sun, H., & Hu, S. (2020). Two-way Vehicle Scheduling Approach in Public Transit Based on Tabu Search and Dynamic Programming Algorithm. 2020 IEEE 5th International Conference on Intelligent Transportation Engineering, ICITE 2020, 498–502. https://doi.org/10.1109/ICITE50838.2020.9231516.