Research Article

TREN RAYLARINDAN ENERJİNİN GERİ KAZANIMI İÇİN GENETİK ALGORİTMA İLE ZAMAN-PLANI OPTİMİZASYONU

Volume: 26 Number: 1 April 30, 2021
EN TR

TREN RAYLARINDAN ENERJİNİN GERİ KAZANIMI İÇİN GENETİK ALGORİTMA İLE ZAMAN-PLANI OPTİMİZASYONU

Abstract

Bu makalede, Metro İstanbul araçlarından zaman planı uyarlanarak maksimum enerji kazanımının optimize edilmesine yönelik araştırma sonuçları paylaşılmıştır. Yeniden enerji kazanımı (rejeneratif enerji), elektromanyetik frenleme yapan trenlerin ürettiği enerjiyi hatta hareket etmeye hazır durumunda bulunan diğer trenlere aktarması prensibine dayanmaktadır. Yeniden enerji kazanımı elde etmenin en etkili yollarından birisi, trenlerin istasyonlarda bekleme sürelerinde düzenleme yaparak zaman-planı en iyileştirmesinin gerçekleştirilmesidir. Bu oldukça karışık ve elle yapılması mümkün olmayan bir NP problemi olduğundan bu çalışmada bekleme sürelerini bulmak için genetik algoritma kullanılmıştır. Genetik algoritmalar, evrimsel sürece benzer şekilde çalışan arama ve en iyileştirme yöntemidir. Bu yöntem çok boyutlu ve karmaşık uzayda en iyinin hayatta kalması ilkesine göre en iyi çözümü aramaya dayanır. Her tekrar sonunda en iyi birkaç elit birey bir sonraki nesle aktarılmıştır. Her tekrarda toplam birey sayısı sabit tutulmuş, diğer bireyler ise elit bireylerin çaprazlanması sonucu veya rastgele üretilmesiyle oluşturulmuştur. Agresif mutasyon işlemi, istasyon bekleme sürelerindeki değişimin sıfıra eşit olmadığı durumlarda uygulanmıştır. Yapılan simülasyon sonucunda, genetik algoritma ile elde edilen yeni bekleme süreleriyle trenlerin hızlanma ve frenleme anlarındaki örtüşme, referans çalışmaya göre %26 civarında daha iyi sonuçlar elde edilmiştir. Referans çalışmada %60 oranında olan trenlerin örtüşme anları bu çalışma ile %76 ‘ya kadar çıkartılmıştır.

Keywords

References

  1. Açıkbaş, S. (2008). Çok hatlı çok araçlı raylı sistemlerde enerji tasarrufuna yönelik sürüş kontrolü (Doctoral dissertation, Fen Bilimleri Enstitüsü).
  2. Açıkbaş, S. ve Alataş A., 2006: Rayli Sistemlerde Enerji Verimli Sürüş. In Türkiye 10. Enerji Kongresi, 29 Kasım
  3. Açıkbaş, S., & Söylemez, M. T. (2004). Energy loss comparison between 750 VDC and 1500 VDC power supply systems using rail power simulation. Computers in Railways IX, 951-960. doi: 10.2495/CR040951
  4. Adinolfi, A., Lamedica, R., Modesto, C., Prudenzi, A., & Vimercati, S. (1998). Experimental assessment of energy saving due to trains regenerative braking in an electrified subway line. IEEE Transactions on Power Delivery, 13(4), 1536-1542. doi: 10.1109/61.714859
  5. Albert, H., Levin, C., Vietrose, E., & Witte, G. (1995). Reducing energy consumption in underground systems.
  6. Albrecht, T. (2010). Reducing power peaks and energy consumption in rail transit systems by simultaneous train running time control. WIT Transactions on State-of-the-art in Science and Engineering, 39. doi:10.2495/978-1-84564-498-7/01
  7. Amit, I., & Goldfarb, D. (1971). The timetable problem for railways. Developments in Operations Research, 2(1), 379-387.
  8. Asnis, I. A., Dmitruk, A. V., & Osmolovskii, N. P. (1985). Solution of the problem of the energetically optimal control of the motion of a train by the maximum principle. USSR Computational Mathematics and Mathematical Physics, 25(6), 37-44. doi: 10.1016/0041-5553(85)90006-0

Details

Primary Language

Turkish

Subjects

Artificial Intelligence

Journal Section

Research Article

Publication Date

April 30, 2021

Submission Date

February 11, 2020

Acceptance Date

February 11, 2021

Published in Issue

Year 2021 Volume: 26 Number: 1

APA
Tural, B., Turan, M., & Demirci, İ. E. (2021). TREN RAYLARINDAN ENERJİNİN GERİ KAZANIMI İÇİN GENETİK ALGORİTMA İLE ZAMAN-PLANI OPTİMİZASYONU. Uludağ Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Dergisi, 26(1), 187-202. https://doi.org/10.17482/uumfd.687214
AMA
1.Tural B, Turan M, Demirci İE. TREN RAYLARINDAN ENERJİNİN GERİ KAZANIMI İÇİN GENETİK ALGORİTMA İLE ZAMAN-PLANI OPTİMİZASYONU. UUJFE. 2021;26(1):187-202. doi:10.17482/uumfd.687214
Chicago
Tural, Büşra, Metin Turan, and İbrahim Ethem Demirci. 2021. “TREN RAYLARINDAN ENERJİNİN GERİ KAZANIMI İÇİN GENETİK ALGORİTMA İLE ZAMAN-PLANI OPTİMİZASYONU”. Uludağ Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Dergisi 26 (1): 187-202. https://doi.org/10.17482/uumfd.687214.
EndNote
Tural B, Turan M, Demirci İE (April 1, 2021) TREN RAYLARINDAN ENERJİNİN GERİ KAZANIMI İÇİN GENETİK ALGORİTMA İLE ZAMAN-PLANI OPTİMİZASYONU. Uludağ Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Dergisi 26 1 187–202.
IEEE
[1]B. Tural, M. Turan, and İ. E. Demirci, “TREN RAYLARINDAN ENERJİNİN GERİ KAZANIMI İÇİN GENETİK ALGORİTMA İLE ZAMAN-PLANI OPTİMİZASYONU”, UUJFE, vol. 26, no. 1, pp. 187–202, Apr. 2021, doi: 10.17482/uumfd.687214.
ISNAD
Tural, Büşra - Turan, Metin - Demirci, İbrahim Ethem. “TREN RAYLARINDAN ENERJİNİN GERİ KAZANIMI İÇİN GENETİK ALGORİTMA İLE ZAMAN-PLANI OPTİMİZASYONU”. Uludağ Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Dergisi 26/1 (April 1, 2021): 187-202. https://doi.org/10.17482/uumfd.687214.
JAMA
1.Tural B, Turan M, Demirci İE. TREN RAYLARINDAN ENERJİNİN GERİ KAZANIMI İÇİN GENETİK ALGORİTMA İLE ZAMAN-PLANI OPTİMİZASYONU. UUJFE. 2021;26:187–202.
MLA
Tural, Büşra, et al. “TREN RAYLARINDAN ENERJİNİN GERİ KAZANIMI İÇİN GENETİK ALGORİTMA İLE ZAMAN-PLANI OPTİMİZASYONU”. Uludağ Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Dergisi, vol. 26, no. 1, Apr. 2021, pp. 187-02, doi:10.17482/uumfd.687214.
Vancouver
1.Büşra Tural, Metin Turan, İbrahim Ethem Demirci. TREN RAYLARINDAN ENERJİNİN GERİ KAZANIMI İÇİN GENETİK ALGORİTMA İLE ZAMAN-PLANI OPTİMİZASYONU. UUJFE. 2021 Apr. 1;26(1):187-202. doi:10.17482/uumfd.687214

Announcements:

30.03.2021-Beginning with our April 2021 (26/1) issue, in accordance with the new criteria of TR-Dizin, the Declaration of Conflict of Interest and the Declaration of Author Contribution forms fulfilled and signed by all authors are required as well as the Copyright form during the initial submission of the manuscript. Furthermore two new sections, i.e. ‘Conflict of Interest’ and ‘Author Contribution’, should be added to the manuscript. Links of those forms that should be submitted with the initial manuscript can be found in our 'Author Guidelines' and 'Submission Procedure' pages. The manuscript template is also updated. For articles reviewed and accepted for publication in our 2021 and ongoing issues and for articles currently under review process, those forms should also be fulfilled, signed and uploaded to the system by authors.