Araştırma Makalesi

Elektrikli Araç Büyümesine Dayalı Elektrik Talebi Tahmini: Gradient Boosting, KNN ve Extra Trees Modellerinin Karşılaştırmalı Analizi

Cilt: 8 Sayı: 2 25 Ekim 2025
PDF İndir
TR EN

Elektrikli Araç Büyümesine Dayalı Elektrik Talebi Tahmini: Gradient Boosting, KNN ve Extra Trees Modellerinin Karşılaştırmalı Analizi

Öz

Bu araştırmada, elektrikli araç sayısının yıllık elektrik tüketimi üzerindeki etkisi makine öğrenmesi yöntemleri kullanılarak incelenmiştir. Güncel veriler kullanılarak, elektrik tüketimi tahmini için Gradient Boosting, K-Nearest Neighbors (KNN), Extra Trees, Bayesian Ridge ve Elastic Net modelleri uygulanmıştır. Modeller, MAE (Ortalama Mutlak Hata), RMSE (Kök Ortalama Kare Hata) ve R² (Determinasyon Katsayısı) gibi metriklerle değerlendirilmiştir. Elde edilen sonuçlara göre, en başarılı model KNN Regressor olmuştur. KNN modeli MAE = 17,186, RMSE = 21,003 ve R² = 0.81 değeriyle en yüksek doğruluğa ulaşmıştır. Gradient Boosting ve Extra Trees modelleri de sırasıyla 24,283 ve 22,965 RMSE değerleriyle rekabetçi sonuçlar üretmiştir. Buna karşılık, Bayesian Ridge modeli -0.04 R² skoru ile yetersiz bir performans göstermiştir, yani model veri setindeki ilişkileri başarılı bir şekilde öğrenememiştir. Elastic Net modeli ise RMSE = 33,064 ve R² = 0.52 ile orta seviyede bir başarı sergilemiştir. Bu sonuçlar, elektrikli araç sayısı ile elektrik tüketimi arasında güçlü ancak doğrusal olmayan bir ilişki olduğunu göstermektedir. Özellikle KNN gibi parametrik olmayan modellerin en iyi performansı göstermesi, elektrikli araçların enerji tüketimine olan etkisinin karmaşık ve doğrudan doğrusal olmayan bir yapı sergilediğini kanıtlamaktadır. Bu sonuç, gelecekte elektrikli araç sayısının artmasıyla elektrik talebinde de orantılı bir yükseliş olacağını ve enerji altyapısının bu doğrultuda planlanması gerektiğini göstermektedir. Özellikle şehirlerarası şarj istasyonlarının artırılması, yenilenebilir enerji kaynaklarının entegrasyonu ve akıllı şebeke yönetimi gibi stratejiler, bu büyüyen talebe uyum sağlamak için kritik öneme sahip olacaktır.

Anahtar Kelimeler

Kaynakça

  1. ACEA. Interactive map – Electric vehicle purchase incentives per country in Europe; 2020.
  2. Al-Dhaifallah M, Refaat MM, Alaas Z, Abdel Aleem SHE, El-Kholy EE, Ali ZM. (2024) Multi- objectives transmission expansion planning considering energy storage systems and high penetration of renewables and electric vehicles under uncertain conditions. Energy Rep;11:4143–64.
  3. Amalou Ibtissam, Mouhni Naoual, Abdali Abdelmounaim. (2022) Multivariate time series prediction by RNN architectures for energy consumption forecasting. Energy Rep;8:1084–91. Bain & Company; (2019) Predicting the Tipping Point for Electric Vehicles. .
  4. Cover, T., & Hart, P. (1967). Nearest neighbor pattern classification. IEEE transactions on information theory, 13(1), 21-27. Eagon Matthew J, Kindem Daniel K, Panneer Selvam Harish, Northrop William F. (2022) Neural network-based electric vehicle range prediction for smart charging optimization. J Dyn Syst Meas Control;144(1):011110.
  5. EU Commission, 2020. 2030 Climate & Energy Framework. . Friedman, J. H. (2001), Greedy function approximation: a gradient boosting machine. Annals of statistics, 1189-1232. Fu Z, Dong P, Ju Y. (2020) An intelligent electric vehicle charging system for new energy companies based on consortium blockchain. J. Cleaner Prod.;261:121219.
  6. Geurts, P., Ernst, D., & Wehenkel, L. (2006). Extremely randomized trees. Machine learning, 63, 3- 42. Greene DL, Park S, Liu C. (2014) Analyzing the transition to electric drive vehicles in the U.S. Futures;58:34–52.
  7. Hudson B, Razeghi G, Samuelsen S. (2024) Mitigating impacts associated with a high- penetration of plug-in electric vehicles on local residential smart grid infrastructure. J Power Sources;593:233961 Huang Xingshuai, Wu Di, Boulet Benoit. (2020) Ensemble learning for charging load forecasting of electric vehicle charging stations. In: 2020 IEEE electric power and energy conference. EPEC, IEEE;, p. 1–5.
  8. IEA - Tracking Transport; 2020. n.d. Jlifi Boutheina, Medini Mahdi, Duvallet Claude. (2024) A guided genetic algorithm-based ensemble voting of polynomial regression and LSTM (GGA-PolReg-LSTM) for congestion prediction using IoT and air quality data in sustainable cities. J Supercomput;1–41.

Ayrıntılar

Birincil Dil

Türkçe

Konular

Modelleme ve Simülasyon, Yapay Zeka (Diğer)

Bölüm

Araştırma Makalesi

Erken Görünüm Tarihi

22 Ekim 2025

Yayımlanma Tarihi

25 Ekim 2025

Gönderilme Tarihi

28 Şubat 2025

Kabul Tarihi

30 Temmuz 2025

Yayımlandığı Sayı

Yıl 2025 Cilt: 8 Sayı: 2

Kaynak Göster

APA
Birdal, R. G. (2025). Elektrikli Araç Büyümesine Dayalı Elektrik Talebi Tahmini: Gradient Boosting, KNN ve Extra Trees Modellerinin Karşılaştırmalı Analizi. Akıllı Ulaşım Sistemleri ve Uygulamaları Dergisi, 8(2), 315-329. https://doi.org/10.51513/jitsa.1649077
AMA
1.Birdal RG. Elektrikli Araç Büyümesine Dayalı Elektrik Talebi Tahmini: Gradient Boosting, KNN ve Extra Trees Modellerinin Karşılaştırmalı Analizi. Jitsa. 2025;8(2):315-329. doi:10.51513/jitsa.1649077
Chicago
Birdal, Ramiz Görkem. 2025. “Elektrikli Araç Büyümesine Dayalı Elektrik Talebi Tahmini: Gradient Boosting, KNN ve Extra Trees Modellerinin Karşılaştırmalı Analizi”. Akıllı Ulaşım Sistemleri ve Uygulamaları Dergisi 8 (2): 315-29. https://doi.org/10.51513/jitsa.1649077.
EndNote
Birdal RG (01 Ekim 2025) Elektrikli Araç Büyümesine Dayalı Elektrik Talebi Tahmini: Gradient Boosting, KNN ve Extra Trees Modellerinin Karşılaştırmalı Analizi. Akıllı Ulaşım Sistemleri ve Uygulamaları Dergisi 8 2 315–329.
IEEE
[1]R. G. Birdal, “Elektrikli Araç Büyümesine Dayalı Elektrik Talebi Tahmini: Gradient Boosting, KNN ve Extra Trees Modellerinin Karşılaştırmalı Analizi”, Jitsa, c. 8, sy 2, ss. 315–329, Eki. 2025, doi: 10.51513/jitsa.1649077.
ISNAD
Birdal, Ramiz Görkem. “Elektrikli Araç Büyümesine Dayalı Elektrik Talebi Tahmini: Gradient Boosting, KNN ve Extra Trees Modellerinin Karşılaştırmalı Analizi”. Akıllı Ulaşım Sistemleri ve Uygulamaları Dergisi 8/2 (01 Ekim 2025): 315-329. https://doi.org/10.51513/jitsa.1649077.
JAMA
1.Birdal RG. Elektrikli Araç Büyümesine Dayalı Elektrik Talebi Tahmini: Gradient Boosting, KNN ve Extra Trees Modellerinin Karşılaştırmalı Analizi. Jitsa. 2025;8:315–329.
MLA
Birdal, Ramiz Görkem. “Elektrikli Araç Büyümesine Dayalı Elektrik Talebi Tahmini: Gradient Boosting, KNN ve Extra Trees Modellerinin Karşılaştırmalı Analizi”. Akıllı Ulaşım Sistemleri ve Uygulamaları Dergisi, c. 8, sy 2, Ekim 2025, ss. 315-29, doi:10.51513/jitsa.1649077.
Vancouver
1.Ramiz Görkem Birdal. Elektrikli Araç Büyümesine Dayalı Elektrik Talebi Tahmini: Gradient Boosting, KNN ve Extra Trees Modellerinin Karşılaştırmalı Analizi. Jitsa. 01 Ekim 2025;8(2):315-29. doi:10.51513/jitsa.1649077