Şehir içi ulaşımın iyileştirilmesi için esnek çalışma saati yaklaşımına dayalı olarak geliştirilen matematiksel model ve değişken komşu arama algoritması

Abstract

Trafik sıkışıklığı günümüz büyük şehirlerinin en büyük sorunlarından birisidir. Bu nedenle, ulaşım talep yönetimi konusunda uygulanan pek çok ulaşım politikası mevcuttur. Bu politikalar dahilinde, çalışma saatlerinde esneklik kavramı önemli yere sahiptir. Çalışma saatlerinde esneklik uygulamaları temelde iki şekilde olmaktadır. Bunlardan ilkinde çalışma saatleri, merkezi yönetim tarafından kademeli olarak düzenlenmektedir. Diğer türde ise çalışanlar belirli saatlerde mesaiye başlayıp bitirmek yerine; mesai başlama zamanını kendilerine uygun olarak belirlemekte ve günlük çalışma sürelerini tamamlamaktadırlar. Her iki durumda da kişilerin zirve saatlerden kaçınabilmeleri, dolayısıyla yol kapasitelerinin gün içinde daha verimli kullanımı sağlanmaktadır. Bu çalışmada, çalışma saatlerinin kademeli olarak düzenlenmesi konusu ele alınmıştır. Bu yöntem trafiğin sıkışık olduğu zirve saatleri daha geniş bir zaman dilimine yayarak saat başına düşen yolculuk talebini, dolayısıyla sıkışıklığı azaltmayı amaçlamaktadır. Yöntem, iş yerlerinin çalışma saatlerine müdahale etmenin mümkün olduğu durumlarda mevcut altyapı kapasitesinden daha iyi yararlanmada oldukça etkilidir. Bu tezde, yol kapasitelerini aşma miktarını minimize edecek şekilde hangi kurumun hangi saatte mesaiye başlayacağını ve son vereceğini belirlemek amaçlanmaktadır. Bu amaçla tamsayılı hedef programlama modeli geliştirilmiştir. Ayrıca, NP-Zor sınıfındaki problemin çözümü için Değişken Komşuluk Arama (DKA) metasezgiseline dayanan bir algoritma tasarlanmıştır.

Traffic congestion is a major problem in today’s metropolitan areas. Many transportation demand management strategies have been efficiently used in recent years. And flexible work hour has played a central rule in this strategies. There are two types of flexible work hours programs: flex-time, staggered work hours. Staggered work hours concept involves spreading out employee arrival and departure times by the management. On the other hand, with a flex-time program, employees work five eight-hour days each week, but they are allowed to choose their work arrival and departure times. Applications of both two strategies, can help reduce traffic congestion and bottlenecks in the peak hours. This study deals with staggered work hours approach. In this study, we offer a integer programming and goal programming based mathematical model in order to reduce traffic congestion during peak hours by adjusting the work start times of the public bodies such as schools, hospitals etc. We assume that there are two or more alternative work start times that can be determined by local authority. The problem is to find the work start times of the public bodies so that the traffic congestion is reduced. We also utilize Variable Neighborhood Search (VNS) heuristic in order to solve this NP-Hard problem.