ELEKTRİKLİ KAMYONLAR İÇİN AÇIK UÇLU ROTALAMA OPTİMİZASYONU

Son yıllarda lojistik sektörü kaynaklı çevresel problemlerin önüne geçilmesi ve enerji tüketim miktarının azaltılmasına yönelik çalışmalar ağırlık kazanmıştır. Elektrikli araç kullanımı, lojistik sektöründe bu amaçla uygulanabilecek yenilikçi yaklaşımlardan bir tanesidir ve yaygın olarak çalışılan konulardan biridir. Bu çalışma kapsamında lojistik sektöründe elektrikli kamyonların kullanılması durumunda rota optimizasyonu yapan bir matematiksel model geliştirilmesi amaçlanmıştır. Elektrikli araç rotalama problemi, açık uçlu araç rotalama konsepti ile birlikte dikkate alınmıştır. Problemin çözümü için karışık tamsayılı programlama modeli önerilmiştir ve probleme, toplam mesafe minimizasyonu, kullanılan toplam araç sayısı minimizasyonu ve harcanan toplam enerji miktarı minimizasyonu olmak üzere üç farklı amaç fonksiyonu tanımlanmıştır. Önerilen model, örnek problemler üzerinde test edilerek doğrulanmış ve farklı amaç fonksiyonları için karşılaştırmalı sonuçlar elde edilmiştir. Ulaşılan sonuçlar, önerilen model ile küçük boyutlu gerçek hayat uygulamalarında kısa işlem süreleri ile optimum sonuçların elde edilebileceğini göstermiştir. Elektrikli araçların rota optimizasyonu yapılarak lojistik kaynaklı çevre kirlenmesinin azaltılacağı ve enerji verimliliği sağlanacağı öngörülmektedir.

Open Electric Trucks Routing Optimization

In recent years, efforts have been focused on preventing environmental problems caused by the logistics sector and reducing the amount of energy consumption. The use of electric vehicles is one of the innovative approaches that can be applied for this purpose in the logistics sector and is one of the widely studied issues. In the scope of this study, it is aimed to develop a mathematical model that optimizes the route in case of using electric trucks in the logistics sector. The problem of electric vehicle routing is taken into account integrated with the concept of open vehicle routing. A mixed integer programming model is proposed for solving the problem and three different objective functions are defined; total distance minimization, minimization of the total number of used vehicles and total energy consumption minimization. The proposed model is tested on the sample problems, the model is verified and comparative results are obtained for different objective functions. The obtained results show that the proposed model can achieve optimum results with short processing times in small sized real life applications. It is anticipated that the route optimization of electric vehicles will reduce environmental pollution caused by logistics sector and provide energy efficiency.

___

  • Afroditi, A., Boile, M., Theofanis, S., Sdoukopoulos, E. ve Margaritis, D. (2014) Electric vehicle routing problem with industry constraints: Trends and insights for future research, Transportation Research Procedia, 3, 452-459. doi: 10.1016/j.trpro.2014.10.026
  • Atefi, R., Salari, M.Coelhoi, L.C. ve Renaud, J. (2018) The open vehicle routing problem with decoupling points, European Journal of Operational Research, 265(1), 316-327. doi:10.1016/j.ejor.2017.07.033
  • Bozyer, Z., Alkan, A. ve Fığlalı, A. (2014) Kapasite kısıtlı araç rotalama probleminin çözümü için önce grupla sonra rotala merkezli sezgisel algoritma önerisi, Bilişim Teknolojileri Dergisi, 7(2), 29-37. doi: 10.12973/bid.2018
  • Erbao, C., Mingyong, L. ve Hongming, Y. (2014) Open vehicle routing problem with demand uncertainty and its robust strategies, Expert Systems with Applications, 41(7), 3569-3575. doi:10.1016/j.eswa.2013.11.004
  • Hiermann, G., Puchinger, J., Ropke, S. ve Hartl, R.F. (2016) The electric fleet size and mix vehicle routing problem with time windows and recharging stations, European Journal of Operational Research, 252(3), 995-1018. doi: 10.1016/j.ejor.2016.01.038
  • Hung, Y.C. ve Michailidis, G. (2015) Optimal routing for electric vehicle service systems, European Journal of Operational Research, 247(2), 515-524. doi:10.1016/j.ejor.2015.06.013
  • Karmakar, M., ve Nandi, A.K., (2016) Trip planning for electric vehicle through optimal driving using genetic algorithm, 1st IEEE International Conference on Power Electronics, Intelligent Control and Energy Systems (ICPEICES-2016). doi: 10.1109/ICPEICES.2016.7853336
  • Keskin, M. ve Çatay, B. (2016) Partial recharge strategies for the electric vehicle routing problem with time windows, Transportation Research Part C: Emerging Technologies, 65, 111-127. doi: 10.1016/j.trc.2016.01.013
  • Lin, J., Zhou, W. ve Wolfson, O. (2016) Electric vehicle routing problem, Transportation Research Procedia, 12, 508-521. doi: 10.1016/j.trpro.2016.02.007
  • Mancini, S. (2017) The hybrid vehicle routing problem, Transportation Research Part C: Emerging Technologies, 78, 1-12. doi:10.1016/j.trc.2017.02.004
  • MirHassani, S.A. ve Abolghasemi, N. (2011) A particle swarm optimization algorithm for open vehicle routing problem, Expert Systems with Applications, 38(9), 11547-11551. doi:10.1016/j.eswa.2011.03.032
  • Montoya, A., Guéret, C., Mendoza, J.E. ve Villegas, J.G. (2017) The electric vehicle routing problem with nonlinear charging function, Transportation Research Part B: Methodological, 103, 87-110. doi:10.1016/j.trb.2017.02.004
  • Murakami, K. (2017) A new model and approach to electric and diesel-powered vehicle routing, Transportation Research Part E: Logistics and Transportation Review, 107, 23-37. doi:10.1016/j.tre.2017.09.004
  • Niu, Y., Yang, Z., Chen, P. ve Xiao, J. (2018) Optimizing the green open vehicle routing problem with time windows by minimizing comprehensive routing cost, Journal of Cleaner Production, 171, 962-971. doi:10.1016/j.jclepro.2017.10.001
  • Roberti, R. ve Wen, M. (2016) The electric traveling salesman problem with time windows, Transportation Research Part E: Logistics and Transportation Review, 89, 32-52. doi: 10.1016/j.tre.2016.01.010
  • Schiffer, M., Schneider, M. ve Laporte, G. (2018) Designing sustainable mid-haul logistics networks with intra-route multi-resource facilities, European Journal of Operational Research, 265(2), 517-532. doi: 10.1016/j.ejor.2017.07.067
  • Schneider, M., Stenger, A. ve Goeke, D. (2014) The electric vehicle-routing problem with time windows and recharging stations, Transportation Science, 48(4), 500-520. doi: 10.1287/trsc.2013.0490
  • Vaz, W., Nandi, A.K.R., Landers, R.G., Koylu, U.O., (2015) Electric vehicle range prediction for constant speed trip using multi-objective optimization, Journal of Power Sources, 275, 435–446. doi: 10.1016/j.jpowsour.2014.11.043
  • Wang, Y., Bi, J., Guan, W. ve Zhao, X. (2017) Optimising route choices for the travelling and charging of battery electric vehicles by considering multiple objectives, Transportation Research Part D, in press. doi: 10.1016/j.trd.2017.08.022
  • Yu, V.F., Jewpanya, P. ve Redi, A.A.N.P. (2016) Open vehicle routing problem with cross-docking, Computers and Industrial Engineering, 94, 6-17. doi:10.1016/j.cie.2016.01.018
  • Zhang, S., Luo, Y., ve Li, K. (2016). Multi-objective route search for electric vehicles using ant colony optimization, Proceedings of the American Control Conference, 2016 American Control Conference, ACC 2016. doi: 10.1109/ACC.2016.7524985
Uludağ Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Dergisi-Cover
  • ISSN: 2148-4147
  • Yayın Aralığı: Yılda 3 Sayı
  • Başlangıç: 2002
  • Yayıncı: BURSA ULUDAĞ ÜNİVERSİTESİ > MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ
Sayıdaki Diğer Makaleler

KARŞILANAMAYAN TALEPLİ ÇOKLU ÜRÜN ENVANTER YERLEŞİM VE ROTALAMA PROBLEMİ

Özge ŞATIR AKPUNAR

AFET SONRASI YARDIM MALZEMESİ DAĞITIMI İÇİN ROTA ÜRETME-ELEME ALGORİTMASI VE TAMSAYILI PROGRAMLAMA KULLANIMI

Merve KÖSE-KÜÇÜK, Fatih ÇAVDUR

BĠYODĠZEL TEDARĠK ZĠNCĠRĠ AĞ TASARIMI ĠÇĠN ÇOK AMAÇLI KARMA TAM SAYILI DOĞRUSAL PROGRAMLAMA MODELĠ ÖNERĠSĠ

Berk AYVAZ, Melike SIRAKAYA, Ali Osman KUŞAKCI, Z. Fatih ÖZTÜRK

ELEKTRONİK SEKTÖRÜNDE BULANIK ÇOK KRİTERLİ KARAR VERME YAKLAŞIMIYLA GERİ KAZANIM ALTERNATİFİ SEÇİMİ

Hande AKTAN ERDOĞAN, İsmail KARAYÜN

ATIK ELEKTRĠKLĠ VE ELEKTRONĠK EġYALAR ĠÇĠN ÇOK AMAÇLI BĠR TERSĠNE LOJĠSTĠK AĞ TASARIMI: ĠSTANBUL UYGULAMASI

Özlem KARADENİZ ALVER, Berk AYVAZ, Bülent ÇATAY

İÇ LOJİSTİK SİSTEMİNDE MALZEME TEDARİĞİ İÇİN GELİŞTİRİLMİŞ MATEMATİKSEL MODELLEME YAKLAŞIMI: BİR UYGULAMA

İlker KÜÇÜKOĞLU, Betül YAĞMAHAN, Müge Sinem ÇAĞLIYAN, Ayşen YILDIZ, Dilan AKTOKLUK

ULUSLARARASI DENĠZ-DEMĠR YOLU KOMBĠNE YÜK TAġIMACILIĞI OPERASYONLARI ĠÇĠN BĠR KARAR DESTEK SĠSTEMĠ VE UYGULAMASI

Yaşanur KAYIKCI, Aysun MUTLU, Bülent ÇATAY

İSTATİSTİKSEL YÖNTEMLERLE BİR GIDA İŞLETMESİNDE ENERJİ TÜKETİM TAHMİN MODELİ

Sara UYGUR, Aslı AKSOY GÜNDOĞDU

BULANIK WASPAS İLE YEŞİL TEDARİKÇİ SEÇİMİ

Irmak DALDIR, Ömür TOSUN

ULUSLARARASI DENİZ-DEMİR YOLU KOMBİNE YÜK TAŞIMACILIĞI OPERASYONLARI İÇİN BİR KARAR DESTEK SİSTEMİ VE UYGULAMASI

Yaşanur KAYIKCI, Aysun MUTLU, Bülent ÇATAY