Tren çizelgeleme probleminin benzetim optimizasyonu yöntemiyle çözülmesi

Tren çizelgeleme problemi, demiryolu yönetiminin önemli bir parçası olup, trenlerin takviye kapasitelerini ve operasyonel kısıtlamaları dikkate alarak bir dizi tren için uygun bir zaman çizelgesi belirlemeyi amaçlar. Bu tez, tren çizelgeleme problemi konusundaki karmaşık alanı inceleyerek ortalama tren seyahat süresini en aza indirgeme odaklıdır. Tren çizelgeleme problem büyük sayıda değişken ve kısıt, geniş bir çözüm kümesi, çatışan amaçlar, sınırlı kaynaklar, katı güvenlik protokolleri ve sürekli bakım ihtiyacı gibi nedenlerden dolayı son derece karmaşık bir problemdir. Bu tezde, tren çizelgeleme problemleri üzerine mevcut literatür incelenmiş ve bu zorlukların üstesinden gelmek için kullanılan yöntemler gözden geçirilmiştir. Bu zorlukları ele almak için bir simülasyon optimizasyon çerçevesi düşünülmüştür. Bu yaklaşım, demiryolu sistemlerinin doğasındaki stokastisiteyi hesaba katmamıza olanak tanır. Bu tezde, Yalçınkaya (2010) tarafından önerilen problem ve simülasyon modeli üzerinde benzetim optimizasyonu uygulanarak sonuçları iyileştirmeyi ve en uygun metasezgisel algoritmayı belirlenmesi amaçlamaktadır. Genetik Algoritma, Benzetilmiş Tavlama ve Tabu Arama dahil olmak üzere çeşitli metasezgisel algoritmaların etkililiğini belirlemek için kapsamlı bir analiz yapılmıştır. Bu algoritmaların birleştirilmesi ile çözüm kalitesini artırmak için hibritleştirme stratejileri de incelenmiştir. Bulgular, benzetim optimizasyonunun tren çizelgeleme probleminioptimize etmek için umut verici bir yol sunduğunu göstermektedir. Sonuç olarak, bu çalışma, çağdaş demiryolu sistemlerinde etkili tren sefer planlamanın kritik önemini ortaya koymakta ve tren sefer planlama probleminin doğasındaki karmaşıklıkları ele almak için simülasyon ve metaheuristik algoritmaların birleştirildiği bir yaklaşım sunmaktadır. Bu araştırma, gelişmiş optimizasyon tekniklerinin ve bunların gerçek dünya demiryolu ağlarındaki pratik uygulamalarının daha fazla incelenmesi için bir yol açmaktadır.