Konya ili katı atık toplama sisteminin Benzetilmiş Tavlama Algoritması ile optimizasyonu
Yükleniyor...
Dosyalar
Tarih
2022
Yazarlar
Dergi Başlığı
Dergi ISSN
Cilt Başlığı
Yayıncı
Necmettin Erbakan Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü
Erişim Hakkı
info:eu-repo/semantics/openAccess
Özet
Dünya nüfusunun hızlı bir şekilde artması ve teknolojinin hızlı gelişimiyle birlikte şehirlerde
kullanılan altyapı sistemleri de günden güne farklılaşmaktadır. Üzerinde elektronik sistem olan tüm
nesnelerin internete bağlanması fikriyle Endüstri 4.0 kavaramı ve teknolojinin şehir altyapılarını
geliştirmede kullanılması fikriyle Akıllı Kentler kavramı ortaya çıkmıştır.
Şehirlerdeki nüfusun artması ile birlikte toplanması gereken katı atıkların sayısı da artmıştır. Bu
sebeple katı atık toplama araçlarının gezmeleri gereken rota, şehirlerin genişlemesiyle birlikte daha
karmaşık bir hale gelmiştir. Atık toplama rotasının sürekli tekrar tekrar gezilmesi gerekliliği bu
rotalardaki en küçük bir iyileştirmenin bile yakıt tüketimi için büyük bir kazanç sağlayacağı anlamına
gelmektedir. Özellikle fosil yakıtların sürekli artan maliyetleri de düşünülecek olursa, rotanın kısaltılması
demek tüm belediyelerdeki yakıt maliyetlerinin düşürülmesine büyük bir katkı sağlayacaktır. Ayrıca yakıt
tüketiminin azalması Türkiye’nin Paris Anlaşması kapsamındaki ulusal hedefleri doğrultusunda emisyon
oranını düşürmek için önemlidir.
Bu çalışmada, karmaşık problemlerde en iyi çözümlere ulaşabilmek için kullanılan sezgisel
optimizasyon algoritmalarından birisi olan Benzetilmiş Tavlama (BT)Algoritması kullanılarak katı atık
toplama araçlarının rotalama problemi ele alınmıştır. Metallerin tavlanması işleminden esinlenerek ortaya
atılan bu algoritma, en iyi çözümü araştırırken bölgesel minimum noktalarından kaçınabilme özelliği ile
öne çıkmaktadır.
Uygulama bölgesi olarak Konya’nın Selçuklu İlçesi’nin Kosova Mahallesi seçilmiştir.
Konteynerlerin koordinatları çıkarılarak algoritmanın çalıştırılabilmesi için gerekli konteyner mesafeleri
elde edilmiştir.
Atık toplama araçların kapasitelerinin sınırlı olması sebebiyle Kosova Mahallesi 7 farklı bölgeye
ayrılmıştır. Tüm bölgeler ayrı ayrı değerlendirilerek BT yöntemi ile muhtemel en iyi rotalar hesaplanmış
ve çıkan sonuçlar Açgözlü Algoritma ile elde edilen sonuçlarla kıyaslanmıştır. BT Algoritmasının
parametrelerindeki değişimlerin çözüme etkileri ayrı ayrı incelenmiş ve global en iyi çözüm için en
verimli değişkenler tercih edilmiştir.
Rapid growth of the world’s population alongside further development of technology has its effect on the infrastructure systems… which are following the demands of the modern age. With the idea of connecting all objects with electronic systems to the internet, the concept of Industry 4.0, and the idea of using technology to develop city infrastructures, the concept of Smart Cities has emerged. With the increase in the population in cities, the number of solid wastes that need to be collected has also increased. For this reason, the route that solid waste collection vehicles have to travel has become more complex with the expansion of cities. The necessity of traveling the waste collection route over and over again means that even the smallest improvement in these routes will result in a huge gain in fuel consumption. Especially considering the ever-increasing costs of fossil fuels, shortening the route will make a great contribution to reducing fuel costs in all municipalities. In addition, the reduction in fuel consumption is important to reduce the emission rate in line with Turkey's national targets under the Paris Agreement. In this study, the routing problem of solid waste collection vehicles was discussed using the Simulated Annealing algorithm, which is one of the heuristic optimization algorithms used to achieve the best solutions to complex problems. Inspired by the annealing process of metals, this algorithm stands out with its ability to avoid local minimum points while searching for the best solution. Kosova District of Selçuklu District of Konya was chosen as the application area. Kosova District of Selçuklu District of Konya was chosen as the application area. The necessary container distances to run the algorithm were obtained by subtracting the coordinates of the containers. Due to the limited capacity of waste collection vehicles, the Kosovo Neighborhood is divided into 7 different regions. All regions were evaluated separately and the best possible routes were calculated by the Simulated Annealing method and the results were compared with the results obtained by the Greedy algorithm. The effects of the changes in the parameters of the Simulated Annealing algorithm on the solution were examined separately and the most efficient variables were preferred for the global best solution.
Rapid growth of the world’s population alongside further development of technology has its effect on the infrastructure systems… which are following the demands of the modern age. With the idea of connecting all objects with electronic systems to the internet, the concept of Industry 4.0, and the idea of using technology to develop city infrastructures, the concept of Smart Cities has emerged. With the increase in the population in cities, the number of solid wastes that need to be collected has also increased. For this reason, the route that solid waste collection vehicles have to travel has become more complex with the expansion of cities. The necessity of traveling the waste collection route over and over again means that even the smallest improvement in these routes will result in a huge gain in fuel consumption. Especially considering the ever-increasing costs of fossil fuels, shortening the route will make a great contribution to reducing fuel costs in all municipalities. In addition, the reduction in fuel consumption is important to reduce the emission rate in line with Turkey's national targets under the Paris Agreement. In this study, the routing problem of solid waste collection vehicles was discussed using the Simulated Annealing algorithm, which is one of the heuristic optimization algorithms used to achieve the best solutions to complex problems. Inspired by the annealing process of metals, this algorithm stands out with its ability to avoid local minimum points while searching for the best solution. Kosova District of Selçuklu District of Konya was chosen as the application area. Kosova District of Selçuklu District of Konya was chosen as the application area. The necessary container distances to run the algorithm were obtained by subtracting the coordinates of the containers. Due to the limited capacity of waste collection vehicles, the Kosovo Neighborhood is divided into 7 different regions. All regions were evaluated separately and the best possible routes were calculated by the Simulated Annealing method and the results were compared with the results obtained by the Greedy algorithm. The effects of the changes in the parameters of the Simulated Annealing algorithm on the solution were examined separately and the most efficient variables were preferred for the global best solution.
Açıklama
Yüksek Lisans Tezi
Anahtar Kelimeler
Akıllı kentler, Araç yönlendirme problemi, Atık toplama, Benzetilmiş tavlama, Endüstri 4.0, Nesnelerin interneti, Smart cities, Vehiclerouting problem, Wastecollection, Industry 4.0, Internet of things, Simulated annealing
Kaynak
WoS Q Değeri
Scopus Q Değeri
Cilt
Sayı
Künye
Cengiz, S. (2022). Konya ili katı atık toplama sisteminin Benzetilmiş Tavlama Algoritması ile optimizasyonu. (Yayımlanmamış yüksek lisans tezi). Necmettin Erbakan Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Elektrik Elektronik Mühendisliği Anabilim Dalı, Konya.
