Route planning of electric freight vehicles by considering internal and environmental conditions

Elektrikli araçların kullanımı lojistik operasyonlarından kaynaklanan zararlı gazların salımının azaltılmasında önemli bir potansiyel sunar. Ancak, bu araçların menzillerinin kısa olması yaygın kullanımlarını sınırlayan en önemli faktördür. Menzil kaygısı, yolculuk sırasında tüketilen toplam enerji miktarı ile doğrudan ilişkilidir. Doğru rota planlaması için elektrikli araçların enerji tüketimini etkileyen operasyonel etkenlerin dikkate alınması gerekir. Bu tezde bu etkenlerden ortam sıcaklığı, yük ağırlığı, yol eğimi ve rejeneratif frenleme ele alınmıştır. Araç kabininin ısıtılması veya soğutulması yolculuk boyunca tüketilen enerjiyi yüksek ölçüde artırabilir ve buna bağlı olarak da aracın menzilini kısaltır. Bunun yanında, çok soğuk hava koşullarının batarya verimini azalttığı ve performans kaybına neden olduğu bilinmektedir. Ayrıca, araçta taşınan yükün ağırlığına bağlı olarak enerji tüketimi de artmaktadır. Yol eğimi göz önünde bulundurulduğunda, yokuş yukarı giden yüklü bir aracın enerji tüketimi düz yolda ilerleyen bir araca göre daha fazla olacaktır. Öte yandan, araç yokuş aşağı hareket ettiğinde ise geri kazanım yoluyla bataryasını şarj edebilmektedir. Bu çalışmada, kentsel lojistik operasyonlarında bu etkenlerin araç filosu kompozisyonuna, toplam enerji tüketimine ve rotalama kararlarına nasıl etki ettikleri incelenmektedir. Farklı problemler için bu etkenleri göz önünde bulunduran matematiksel programlama modelleri sunulmakta, küçük boyutlu problemler için bir eniyileme yazılımı ile bu modeller çözülürken büyük boyutlu problemleri çözmek için Geniş Komşuluk Arama metasezgisel yaklaşımınından faydalanılmaktadır. Bu kapsamda, problem boyutunu küçültmek ve çözüm yöntemlerinin hesaplama performansını artırmak için yeni ön işleme yöntemleri de önerilmektedir. Ayrıca, bir problemin olurlu olup olmadığını belirlemek için bir algoritma geliştirilmiştir. Sunulan modellerin ve geliştirilen çözüm yöntemlerinin performansı literatürdeki veri setleri kullanılarak kapsamlı deneysel çalışmalarla incelenmiştir. Ayrıca, literatürde yol eğimini içeren bir veri seti bulunmadığı için buna yönelik yeni bir veri seti sunulmuştur. Elde edilen sonuçlar, bu etkenler dikkate alınmadan yapılan rota planlarının lojistik operasyonlarında öngörülmeyen maliyetlere ve aksaklıklara yol açabileceğini göstermektedir. Ayrıca, önerilen ön işleme yöntemlerinin ve olurluluk kontrol algoritmasının etkinlikleri yapılan deneylerle gösterilmiştir.