SÜRDÜRÜLEBİLİR ULAŞIM PLANLAMASI İÇİN ŞEHİR İÇİ OTOBÜS HATLARINDA SEFER ÇİZELGELEME OPTİMİZASYONU

Abstract

Ülkemizde ve dünyada nüfusun sürekli artması ile birlikte, toplu taşıma ve ulaşım sistemlerinin planlanması ve bu süreçte yaşanan sorunların çözümü; çevresel duyarlılık, ekonomik ve toplumsal fayda açısından çok büyük önem arz etmektedir. Şehir içi toplu taşıma sistemlerinde sefer sıklıklarının ve sayılarının optimum seviyesinin belirlenmesi; maliyet, çevresel etki ve toplumsal refah ekseninde toplu taşımanın en önemli sorunlarından olup, şehirde yaşayan tüm bireyler için kritik bir konudur. Bu çalışmada; şehir içi toplu taşıma (otobüs) sistemlerinin verimli ve sürdürülebilir olarak planlanması amacıyla; Tekirdağ/Çorlu Belediyesi toplu taşıma ulaşım sistemlerinin günlük sefer sayılarının, sefer sıklıklarının ve yolcu taşıma kapasitelerinin mevcut durumu incelenerek sefer sayısı optimizasyonu yapılmıştır. Bu amaçla ulaşım yönetim sistemi verileri kullanılmış ve günlük sefer sayısı optimizasyonu için doğrusal hedef programlama modeli geliştirilmiştir. Model, LINGO paket programı yardımıyla çözülerek, gün bazında optimum sefer sayısı belirlenmiştir. Çalışmada seçilen pilot otobüs hattı için detaylı analizler gerçekleştirilmiştir. Mevcut durum sistem tasarımı ve optimum sistem tasarımı sonuçları karşılaştırmalı olarak değerlendirilmiş olup fayda maliyet analizi yapılmıştır.

Keywords

• Şehir içi ulaşım sistemi
• Otobüs sefer çizelgeleme
• Optimizasyon
• Çok amaçlı karar verme

Bus Trip Number Scheduling Optimization on Domestic Bus Lines For Sustainable Transportation Planning

Abstract

With the continuous increase in the population in our country and in the world, planning of public transportation and transportation systems and solving the problems experienced in this process is of great importance in order to provide environmental awareness, economic and social benefit. The issue of determining the optimum level of trip frequencies and number of trips in urban public
transport systems is one of the most important problems and is a critical issue for all individuals living in the city. In this study; in order to plan urban public transport (bus) systems efficiently and sustainably; by examining the current situation number of daily trips, trip frequencies and passenger transport capacities of Tekirdağ / Çorlu Municipality public transportation systems, the number of trips has been optimized. For this purpose, a linear goal programming model was developed for the optimization of the number of daily trips. The model was solved with the help of the LINGO package program and the optimum number of trips per day was determined. In the study; detailed analyzes were carried out for the selected pilot bus line. The current state system design and optimum system design results were evaluated comparatively, and cost-benefit analysis was performed.

Keywords

• Urban bus tranportation systems
• Scheduling
• Optimization
• Multi Objective Decision Making

References

1. 1. Alp, S. (2008) Doğrusal hedef programlama yönteminin otobüsle kent içi toplu taşıma sisteminde kullanılması, İstanbul Ticaret Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, 1 (13), 73-91
2. 2. Baaj, M.H., Mahmassani, H.S. (1995) Hybrid route generation heuristic algorithm for the design of transit networks, Transportation Research Part C: Emerging Technologies, 3 (1), 31-50. doi.org/10.1016/0968-090X(94)00011-S
3. 3. Banks, J.H. (1990) Optimal headways for multi-route transit systems, Journal of Advanced Transportation, 24, 127–154. doi.org/10.1002/atr.5670240205
4. 4. Baysal, I. (2019) Şehir İçi Otobüs Seferlerinin Senkronizasyonu İçin Bir Model Önerisi: Denizli Örneği, Yüksek Lisans Tezi, Pamukkale Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Denizli
5. 5. Berrebi, S.J., Watkins, K.E., Laval, J.A. (2015) A real-time bus dispatching policy to minimize passenger wait on a high frequency route, Transportation Research Part B, 81, 377-389. doi.org/10.1016/j.trb.2015.05.012
6. 6. Ceder, A. (2002) Urban transit scheduling: framework, review, and examples, ASCE Journal of Urban Planning and Development, 128 (4), 225–244. doi.org/10.1061/(ASCE)0733-9488(2002)128:4(225)
7. 7. Ceder, A. (2007) Public Transit and Operation. Theory, Modelling and Practice(1.Edition), UK: Butterworth-Heinemann
8. 8. Ceylan, H., Özcan, T. (2018) Otobüs ağlarındaki sefer sıklıklarının armoni araştırması algoritması ile optimizasyonu: Mandl test ağı üzerine bir uygulama, Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 24(6), 1107-1116

9. 9. Chakroborty, P. (2017) Optimal routing and scheduling in transportation: using genetic algorithm to solve difficult optimization problems, Indian Institute of Technology Transportation Engineering, 33
10. 10. Chang, S.C., Chung Y.C. (2005) From timetabling to train regulation—a new train operation model, Information and Software Technology, 47(9), 575-585. doi.org/10.1016/j.infsof.2004.10.008
11. 11. Demirkollu, M. (2017) Hedef Programlama Yöntemi ile Otobüs Sefer Sayılarının Tespit Edilmesi, Yüksek Lisans Tezi, Pamukkale Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, İnşaat Mühendisliği Anabilim Dalı, Denizli
12. 12. Deri, A., Özuysal, M., Koçer, U., Çalışkanelli, S.P. (2011) Kentiçi otobüs işletiminde sefer çizelgeleme optimizasyonu, 9. Ulaştırma Kongresi Bildiriler Kitabı, 233-244
13. 13. Deri, A. (2012) Akıllı Kart Verileri Kullanılarak Toplu Ulaşım Yolculuk Talebinin Belirlenmesi ve Sefer Çizelgeleme Optimizasyonu, Yüksek Lisans Tezi, Dokuz Eylül Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, İnşaat Mühendisliği Anabilim Dalı, İzmir
14. 14. Furth, P.G., Wilson, W.H.M. (1981) Setting frequencies on bus routes: Theory and practice, Transportation Research Record, 818, 1-7
15. 15. Fournier, D. (2016) Metro Energy Optimization through Rescheduling: Mathematical Models and Heuristic Algorithm Compared to MILP and CMA-ES. Diss, Inria Saclay Ile de France
16. 16. Huang, Z., Ren, G., Liu, H. (2013) Optimizing bus frequencies under uncertain demand: case study of the transit network in a developing city, Mathematical Problems in Engineering. doi: 10.1155/2013/375084, (2013)
17. 17. Kalpakcı, A. (2013) Ara Toplu Taşıma Sistemlerinin Şehiriçi Otobüs Hatları ile Entegrasyonu, Yüksek Lisans Tezi, Dokuz Eylül Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, İzmir.
18. 18. Kittelson ve Assoc, Inc., Parsons Brinckerhoff, Inc., KFH Group, Inc., Texam A&M Transportation Institute, ve Arup (2013) , Transit Capacity and Quality of Service Manual, Transit Cooperative Highway Research Program (TCRP) Report 165, published by Transportation Research Board, Washington
19. 19. Martínez, H., Mauttone, A., Urquhart, M.E. (2014) Frequency optimization in public transportation systems: Formulation and metaheuristic approach, European Journal of Operational Research, 236 (1), 27-36. doi.org/10.1016/j.ejor.2013.11.0079
20. 20. Mesquita, M. (2008) Solving Public Transit Scheduling Problems, Universidade de Lisboa, Lizbon
21. 21. Oudheusden, D.L., Zhu, William (1995) Trip frequency scheduling for bus route management in Bangkok, European Journal of Operational Research, 83, 439-451. doi.org/10.1016/0377-2217(94)00362-G9
22. 22. Özcan, T. (2018) Kentiçi Toplu Taşıma Sistemlerinde Sefer Sıklığı Optimizasyonu, Yüksek Lisans Tezi, Pamukkale Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, İnşaat Mühendisliği Anabilim Dalı, Denizli
23. 23. Özkaya, M.E. (2006) Doğrusal Programlama Yaklaşımı ile Toplu Taşıma Sistemlerinin Planlanması ve Çizelgelenmesi, Yüksek Lisans Tezi, Hacettepe Üniversitesi Sosyal Bilimler Enstitüsü, Ankara
24. 24. Ruisanchez, F., Dell’Olio, L., Ibeas, A. (2012) Design of a tabu search algorithm for assigning optimal bus sizes and frequencies in urban transport services, Journal of Advanced Transportation, 46, 366-377. doi.org/10.1002/atr.1195
25. 25. Silman, L.A., Barzily, Z., Passy, U. (1974) Planning the route system for urban busses, Computers & Operations Research, 1(2), 201-211. doi.org/10.1016/0305-0548(74)90046-X
26. 26. Sun C., Zhou W., Wang Y. (2008) Scheduling combination and headway optimization of bus rapid transit, Systems Engineering And Information Technology, 8(5), 61-67. https://doi.org/10.1016/S1570-6672(08)60039-2
27. 27. Uludağ, N. (2010) Bulanık Optimizasyon ve Doğrusal Hedef Programlama Yaklaşımları ile Otobüs Hatlarının Modellenmesi, Doktora Tezi, Pamukkale Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, İnşaat Mühendisliği Anabilim Dalı, Denizli
28. 28. Vuchic, RV. (2005) Urban Transit: Operations, Planning and Economics, John Wiley and Sons Inc., New Jersey
29. 29. Xiaofeng, M., Jianhua, G., Peng, C., Chaozhong, W. (2015) An inexact bus departure frequency model for traffic pollution contro, Transportation Information and Safety (ICTIS), 228-234.https://doi.org/10.1109/ICTIS.2015.7232195
30. 30. Yua B., Zhongzhen Y., Suna X., Yaob B., Zenga Q., Jeppesenc E. (2011) Parallel genetic algorithm in bus route headway optimization, Applied Soft Computing, 11(8), 5081-5091. https://doi.org/10.1016/j.asoc.2011.05.051