SÜLEYMAN SAVAŞ DURDURAN, MÜNEVVER GİZEM GÜMÜŞ, ASLI BOZDAĞ, Hasan Can BEYHAN

COĞRAFİ BİLGİ SİSTEMİ KULLANARAK YAYA YOLLARI ÜZERİNDEN ROTA OPTİMİZASYONU

Coğrafi Bilgi Sistemleri (CBS) konumsal ve konumsal olmayan coğrafi verilerin amaca uygun olarak analiz edilmesini sağlayan bir sistemdir. Son yıllarda özellikle yaya/araç navigasyon hizmetlerinde takip edilecek güzergâhın belirlenmesine yönelik analizlerin yapılması ve sonuçların mekânsal referanslı olarak kullanıcıya sunulması aşamasında CBS kullanımı giderek popüler hale gelmiştir. CBS yaya/araç navigasyon hizmetlerinde yeterli geometrik ve semantik doğruluğa sahip haritaların sayısallaştırılması, araç ve yol durumuna ilişkin verilerin depolanıp modellenmesi ve ihtiyaç duyulan yöntem ve algoritmalar ile analizlerin gerçekleştirilmesini sağlayan bütünleşik çözümler sunmaktadır. Bu çalışmada, CBS kullanılarak yaya yolları üzerinden rota optimizasyonunun önemi ve faydaları incelenmiştir. Pilot bölge olarak belirlenen Ankara ili Çankaya ve Mamak ilçesindeki Çamlıtepe, Fakülteler, 50. Yıl, Ertuğrulgazi, Cebeci ve Abidinpaşa mahalleleri içinde Araç Rotalama Problemi algoritmalarını kullanarak dağıtıcının belirtilen talep noktalarına en optimal verimlilikte erişmesine yönelik sıra ve rotalama çalışması yapılmıştır. Oluşturulan rotasyon modeli yorumlanarak diğer dağıtım/toplama hizmet sektöründe olan kamu kuruluşları ve özel sektör firmalarına örnek teşkil etmesi amaçlanmıştır.

Anahtar Kelimeler:

Araç rotalama problemi, coğrafi bilgi sistemi, lojistik, optimal verimlilik, yaya yolu rota optimizasyonu

ROUTE OPTIMIZATION USING THE GEOGRAPHICAL INFORMATION SYSTEM ON THE PEDESTRIAN WAYS

Geographic Information Systems (GIS) is a system that allows geospatial and non-spatial data to be appropriately analyzed. GIS is important in terms of managing complex business processes such as reconstruction, transportation and infrastructure where geographical data are heavily used and improving time, cost and workforce constraints. In recent years, vehicle / pedestrian navigation services, GIS usage area and user diversity have become widespread especially in the logistics sector. The use of GIS has become increasingly popular during the analysis of the pedestrian / car navigation services to determine the route to be followed and the results are presented to the user with spatial reference. Digitization of maps with sufficient geometric and semantic accuracy in GIS pedestrian / car navigation services, storage and modeling of data related to vehicle and road status Provides integrated solutions that enable analysis and analysis with the required methods and algorithms. In this study, the advantages and benefits of route optimization through pedestrian paths were examined using Geographic Information System. Using the Vehicle Routing Problem algorithms in Çamlıtepe, Fakülteler, 50. Yıl, Ertuğrulgazi, Cebeci and Abidinpaşa neighborhoods in Çankaya and Mamak districts in Ankara province as the pilot region, sequencing and routing studies were performed to reach the specified demand points of the distributor at the most optimal efficiency. The created rotation model is interpreted and aimed to set an example for public institutions and private sector companies in other distribution / collection service sector.

Keywords:

Vehicle routing problem, geographical information system, logistics, optimal productivity, pedestrian paths route optimization,

PDF

___

[1] TEKİN, M., ZERENLER, M., BİLGE, A., “Bilişim Teknolojileri Kullanımının İşletme Performansına Etkileri: Lojistik Sektöründe Bir Uygulama”, İstanbul Ticaret Üniversitesi, Fen Bilimleri Dergisi, 4, 2005.
[2] BALLOU, R.H., Business Logistics Management: Planning, Organizing and Controlling The Supply Chain, McGraw-Hill, 681, 1999.
[3] KOSİF, B., EKMEKÇİ, İ., “Araç Rotalama Sistemleri ve Tasarruf Algoritması Uygulaması”, İstanbul Ticaret Üniversitesi, Fen Bilimleri Dergisi, 21, 41-51, 2012.
[4] ERKAL, T., DEĞERLİYURT, M., "Eskişehir’de Acil Durum Yönetiminde Ağ (Network) Analizlerinin Kullanılması", Türk Coğrafya Dergisi, 61, 11-20, 2013.
[5] FANG, K., "GIS Network Analysis In Rescue Of Coal Mine", 21st International Society for Photogrammetric and Remote Sensing (ISPRS) Congress, Beijing, China, 357-360, 2008.
[6] KWAN, M.P., LEE, J., “Emergency Response After 9/11: The Potential of Real-Time 3D GIS for Quick Emergency Response in Micro-Spatial Environments. Computers”, Environment and Urban Systems 29, 93–113, 2005.
[7] BERALDI, P., BRUNI, M.E., “A Probabilistic Model Applied to Emergency Service Vehicle Location”, European Journal of Operational Research 196, 323-331, 2009.
[8] SEÇKİNER, S.U., KURT, M., “Bütünleşik Tur-Rotasyon Çizelgeleme Yaklaşımı ile İşyükü Minimizasyonu”. Gazi Üniversitesi Mühendislik-Mimarlık Fakültesi Dergisi, 20, 2005.
[9] MOONDRA, S.L., “An LP Model for Work Force Scheduling for Banks", AIIE Transactions, Winter, 299-300, 1796.
[10] CHEN, D.S, “A Simple Algorithm for a Workforce Scheduling Model”, AIIE Trans., 10, 224-251, 1978.
[11] Burns, R.N., “Manpower Scheduling with Variable Demands and Alternate Weekends Off”, INFOR. 16, 101-111, 1978.
[12] BAKER, K.R., “Workforce Allocation in Cyclical Scheduling Problems: A survey”, Operational Research Quarterly, 1, 155-167, 1976.
[13] SCHWARZENAU, P., KNAUTH, P., KIESSWETTER, E., BROCKMANN, W., RUTENFRANZ, J. “Algorithms for the Computerized Construction of Shift Systems Which Meet Ergonomic Criteria”, Applied Ergonomics, 17, 169-176, 1986.
[14] BALAKRISHNAN, N., WONG R.T., “A Network Model for the Rotating Workforce Scheduling Problem”, Network, 20, 25-42, 1990.
[15] BECHTOLD, S.E., JACOBS, L.W., “Implicit Modeling of Flexible Break Assignments in Optimal Shift Scheduling”, Management Science, 36, 1339-1351, 1990.
[16] THOMPSON, G., “Shift Scheduling in Services When Employees Have Limited Availability”, Journal of Operations Management, Vol:9, No:3, 352-370, 1990. [17] LOVE, R., HOEY, J.M., “Management Science Improves Fast-Food Operations”, Interfaces, 20, 21-29, 1990.
[18] BAYZAN, Ş., “GPRS Verileri Yardımıyla Araç Rotalarının Belirlenmesi Problemine Farklı Bir Yaklaşım”. Akademik Bilişim, 9, 1, 2009.
[19] AKAY, A. E., ERDAŞ, O., KARAŞ, İ. R., "Sediment Üretimini En Aza İndiren Orman Yolu Güzergâhının Seçiminde Cbs ve Optimizasyon Tekniklerinin Kullanılması". Uzaktan Algılama-CBS Çalıştayı, 27-29, 2006.
[20] ANDERSON, A.E., NELSON, J., “Projecting Vector Based Road Networks With A Shortest Path Algorithm”, Can. J. For. Res., 7, 1444-1457, 2004.
[21] CHUNG, W., SESSIONS, J., “Designing a Forest Road Network Using Heuristic Optimization Techniques”. In Proceedings of the 24th Meeting of the Council of Forest Engineering, July 15-19, Snowshoe, West Virginia, 2001.
[22] YAZGAN, H.R., ERCAN S., ARSLAN C., “Talep ve Kapasite Kısıtlı Optimizasyon Problemi İçin Yeni Bir Melez Algoritma”, Journal of Industrial Engineering (Turkish Chamber of Mechanical Engineers), 25, 2014.
[23] FISHER, M.L., “Optimal Solution of Vehicle Routing Problems using Minimum k-trees”, Operations Research, 42, 4, 626–642, 1994.
[24] TOTH, P., VIGO, D.,“Branch-and-Bound Algorithms for the Capacitated VRP”, The Vehicle Routing Problem, eds: Toth, P., Vigo, D., SIAM: Philadelphia, 29–52, 2001.
[25] CHRISTOFIDES, N., MINGOZZİ, A., TOTH, P., “State-Space Relaxation Procedures for the Computation of Bounds to Routing Problems,” Networks, 11, 145-164, 1981.
[26] LAPORTE, G., “What You Should Know About the Vehicle Routing Problem,” Naval Research Logistics, 54, 811–819, 2007.
[27] RALPHS, T.K., KOPMAN, L., PULLEYBLANK, W.R., TROTTER, L.E., “On the Capacitated Vehicle Routing Problem”, Mathematical Programming Series B, 94, 343, 2003.
[28] FUKASAWA, R., LONGO, H., LYSGAARD, J., POGGI DE ARAGAO, M., REİS, M., UCHOA, E., WERNECK R. F., “Robust Branch-and-Cut-and-Price for the Capacitated Vehicle Routing Problem,” Mathematical Prog. Series A, 106, 491-511, 2006.
[29] CHRISTOFIDES, N., MINGOZZI, A., TOTH, P., “Exact Algorithms for the Vehicle Routing Problem based on Spanning Trees and Shortest Path Relaxations,” Mathematical Programming, 20, 255-282, 1981.
[30] ÇETİN, S., GENCER, C., "Kesin Zaman Pencereli-Eş Zamanlı Dağıtım Toplamalı Araç Rotalama Problemi: Matematiksel Model”, Gazi Üniversitesi Mühendislik-Mimarlık Fakültesi Dergisi, 3, 2010.
[31] NAGY, G., SALHI, S., “Heuristic Algorithms For Single And Multiple Depot Vehicle Routing Problems With Pickups And Deliveries”, European Journal of Operational Research, 162, 126-141, 2005.
[32] BIANCHESSI, N., RIGHINI, G., “Heuristic Algorithms For The Vehicle Routing Problem With Simultaneous Pick-Up And Delivery”, Computers and Operations Research, 34, 578-594, 2007.
[33] GAJPAL, Y., ABAD, P., “An Ant Colony System (ACS) For Vehicle Routing Problem With Simultaneous Delivery And Pick Up”, Computers and Operations Research, 36, 3215-223, 2009.
[34] AI, T., J., KACHITVICHYANUKUL, V., “A Particle Swarm Optimization For The Vehicle Routing Problem With Simultaneous Pickup And Delivery”, Computers and Operations Research, 36, 1693-1702, 2009.
[35] ZACHARIADIS, E.E., TARANTILIS, C.D., KIRANOUDIS, C.T. “A Hybrid Metaheuristic Algorithm For The Vehicle Routing Problem With Simultaneous Delivery And Pick-Up Service”, Expert System with Applications, 36, 1070-1081, 2009.
[36] DETHLOFF, J., “Vehicle Routing And Reverse Logistics: The Vehicle Routing Problem With Simultaneous Delivery and Pick-Up”, OR Spectrum, 23, 79-96, 2001.
[37] ASLAN, D., "Yaşlı Dostu Kentler", Yaşlı Dostu Kentler Sempozyumu Bildiri Kitabı Bursa., T. C. Aile ve Sosyal Politikalar Bakanlığı, 23-28, 2015.
[38] WHO., “Global Age-friendly Cities: A Guide. WHO Press", [Online], http://www.who.int/ageing/ publications/Global_age_friendly_cities_Guide_English.pd (erişim tarihi 06.12.2015).
[39] http://www.gorengoz.net/ Gören göz, (erişim tarihi: 11.01.2017).
[40] http://nenedir.com.tr/ulasilabilir-yapisal-cevre-ozurlulere-uyarlanmis-yapilar-ulasilabilirlik-nedir/> Ulaşılabilirlik Analizi, (erişim tarihi: 11.01.2017).
[41] http://www.basarsoft.com.tr/afet-mudurlukleri/ AFAD AYDES Projesi (erişim tarihi: 11.01.2017).
[42] DANTZIG G.B., RAMSER J.H., “The Truck Dispatching Problem”, Management Science, 6, 80-91, 1959.
[43] DÜZAKIN, E., DEMİRCİOĞLU, M., “Araç Rotalama Problemleri ve Çözüm Yöntemleri”. İktisadi ve İdari Bilimler Fakültesi, İşletme Bölümü, Çukurova Üniversitesi, Adana, Turkey, 2009.
[44] https://endustriciyiz.blogspot.com.tr/2013/07/arac-rotalama.html (erişim tarihi:11.01.2017).
[45] http://www.pitneybowes.com/us/location-intelligence/geographic-information-systems/mapinfo-pro.html (erişim tarihi 27.07.2017).