The Solution of Vehicle Scheduling Problem in Public Transport with Goal Programming : Kırıkkale Campus Line Case

Year 2021, Volume: 13 Issue: 2, 417 - 427, 18.06.2021

Hacı Mehmet Alakaş , Emre Yazıcı

https://doi.org/10.29137/umagd.830236

Cited By: 1

Abstract

Rapid population growth and urbanization in cities have brought many problems. Transportation problem comes first among these problems. However, the increase in individual vehicle use has led to many problems such as increased traffic waiting and delays. Although there are many suggestions to solve these problems, the use of public transport is one of these suggestions. In this context, activities and plans are made to encourage the use of public transportation vehicles. Road vehicles are the most used vehicles in public transportation. Scheduling of these vehicles, lines and drives is one of the important issues in solving the transportation problem. In this context, in the study, the road was considered for public transportation vehicles. In the study, the scheduling problem of the campus line vehicles operating in Kırıkkale province was examined. In solving the problem, a mathematical model is proposed with goal programming.

Keywords

Transportation planning, Vehicle scheduling, Goal Programming

Hedef Programlama ile Toplu Ulaşımda Araç Çizelgeleme Probleminin Çözümü: Kırıkkale Kampüs Hattı Örneği

Abstract

Şehirlerde meydana gelen hızlı nüfus artışı ve kentleşme birçok problemi beraberinde getirmiştir. Bu problemlerin başında ulaşım problemi gelmektedir. Bununla birlikte bireysel araç kullanımının artması, trafikte beklemelerin ve gecikmelerin artması gibi birçok problemlere yol açmıştır. Bu problemlerin çözümünde birçok öneri bulunmakla birlikte toplu taşıma araçlarının kullanımı da bu önerilerden birisidir. Bu bağlamda toplu taşıma araçlarının kullanımını özendirici faaliyetler ve planlamalar yapılmaktadır. Toplu taşımada en çok kullanılan araçlar karayolu araçlarıdır. Bu araçların, hatların ve şoförlerin çizelgelenmesi ulaşım probleminin çözümünde önemli hususlardandır. Bu çalışmada karayolu toplu taşıma araçlarına yönelik olarak ele alınmıştır. Çalışmada Kırıkkale ilinde faaliyet gösteren kampüs hattı araçlarının çizelgeleme problemi incelenmiştir. Problemin çözümünde hedef programlama ile bir matematiksel model önerisinde bulunulmuştur.

Keywords

Ulaşım planlama, Araç çizelgeleme, Hedef programlama

References

• Eren, T., Kodanlı, E., Altundağ, B., Malkoç, S. K., Ünlüsoy, S., Biçer, İ., & Tutuk, K. (2016). Ameliyathane Çizelgeleme ve Örnek Uygulama. Ekonomi, İşletme, Siyaset ve Uluslararası İlişkiler Dergisi, 2(1), 71–85.
• Erpik, Z. (2019). Hat Çizelgeleme Problemine Genetik Algoritma Yaklaşımı: İETT Örneği. http://repositorio.unan.edu.ni/2986/1/5624.pdf
• 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
• Fügenschuh, A. (2009). Solving s school bus scheduling problem with integer programming. European Journal of Operational Research, 193(3), 867–884. https://doi.org/10.1016/j.ejor.2007.10.055
• 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
• 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
• Guedes, P. C., Lopes, W. P., Rohde, L. R., & Borenstein, D. (2016). Simple and efficient heuristic approach for the multiple-depot vehicle scheduling problem. Optimization Letters, 10(7), 1449–1461. https://doi.org/10.1007/s11590-015-0944-x
• Gültekin, N., & Eren, T. (2014). Demiryolu Çizelgeleme Probleminin Modellenmesi ve Çözümü. Gazi Üniversitesi Mühendislik ve Mimarlık Fakültesi Dergisi, 29(2), 235–242.
• Gündoğar, E., & Akıl, S. (1998). Servis Araçları Rotalama-Çizelgeleme Problemleri ve Çözüm Yaklaşımları. Sakarya University Journal of Science, 2(1), 25–30. https://doi.org/10.5505/saufbed.v2i1.5000013399
• Hassold, S., & Ceder, A. (Avi). (2014). Public transport vehicle scheduling featuring multiple vehicle types. Transportation Research Part B, 67, 129–143. https://doi.org/10.1016/j.trb.2014.04.009
• He, F., Yang, J., & Li, M. (2018). Vehicle scheduling under stochastic trip times: An approximate dynamic programming approach. Transportation Research Part C: Emerging Technologies, 96, 144–159. https://doi.org/10.1016/j.trc.2018.09.010
• Huisman, D., Freling, R., & Wagelmans, A. P. M. (2004). A robust solution approach to the dynamic vehicle scheduling problem. Transportation Science, 38(4), 447–458. https://doi.org/10.1287/trsc.1030.0069
• 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.
• 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.
• Kim, B.-I., Kim, S., & Park, J. (2012). A school bus scheduling problem. European Journal of Operational Research, 218, 577–585.
• Kıran, M. S., & Gündüz, M. (2012). Arı Kolonisi Optimizasyon Algoritması Kullanarak Şoför-Hat-Zaman Çizelgeleme. Selçuk-Teknik Dergisi, 11(2), 59–66.
• 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
• Lourenço, H. R., Paixao, J. P., & Portugal, R. (2001). Multiobjective Metaheuristics for the Bus-Driver Scheduling Problem.pdf. Transportation Science, 35(3), 331–342.
• 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
• Naumann, M., Suhl, L., & Kramkowski, S. (2011). A stochastic programming approach for robust vehicle scheduling in public bus transport. Procedia - Social and Behavioral Sciences, 20(January), 826–835. https://doi.org/10.1016/j.sbspro.2011.08.091
• Orhan, İ., Kapanoğlu, M., & Karakoç, T. H. (2010). Havayolu Operasyonlarında Planlama ve Çizelgeleme. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 16(2), 181–191.
• 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
• Özalp, M., & Öcalır, E. V. (2008). Türkiye’deki Kentiçi Ulaşım Planlaması Çalışmalarının Değerlendirilmesi (1). Metu Jfa, 2(25:2), 71–97.
• Özcan, U., & Toklu, B. (2009). Multiple-criteria decision-making in two-sided assembly line balancing: A goal programming and a fuzzy goal programming models. Computers and Operations Research, 36(6), 1955–1965. https://doi.org/10.1016/j.cor.2008.06.009
• Özder, E. H., & Eren, T. (2016). Çok Ölçütlü Karar Verme Yöntemi ve Hedef Programlama Teknikleri ile Tedarikçi Seçimi. Selçuk Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Dergisi, 4(3), 196–196. https://doi.org/10.15317/scitech.2016320515
• Schöbel, A. (2017). An eigenmodel for iterative line planning, timetabling and vehicle scheduling in public transportation. Transportation Research Part C: Emerging Technologies, 74, 348–365. https://doi.org/10.1016/j.trc.2016.11.018
• Shui, X., Zuo, X., Chen, C., & Smith, A. E. (2015). A clonal selection algorithm for urban bus vehicle scheduling. Applied Soft Computing Journal, 36, 36–44. https://doi.org/10.1016/j.asoc.2015.07.001
• Türkoğlu, S. P. (2017). KARAR VERMEDE HEDEF PROGRAMLAMA YÖNTEMİ VE UYGULAMALARI. Osmaniye Korkut Ata Üniversitesi İktisadi ve İdare Bilimler Fakültesi Dergisi, 1(2), 29–46.
• Ünal, F. M., & Eren, T. (2016). Hedef Programlama ile Nöbet Çizelgeleme Probleminin Çözümü. Academic Platform Journal of Engineering and Science, 4(1). https://doi.org/10.21541/apjes.59022
• 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
• 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
• 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
• Zuo, X., Chen, C., Tan, W., & Zhou, M. (2015). Vehicle Scheduling of an Urban Bus Line via an Improved Multiobjective Genetic Algorithm. IEEE Transactions on Intelligent Transportation Systems, 16(2), 1030–1041. https://doi.org/10.1109/TITS.2014.2352599