Kar yağışı öncesinde tuz kamyonları için ikmalli entegre ağ rotalama ve çizelgeleme problemi

Kar yağışı öncesinde ve sırasında yolların zamanında tuzlanması, trafik güvenliğini iyileştirmek ve trafik sıkışıklığını önlemek için önemli bir önleyici faaliyettir. Bu çalışmada, bir şehir yolu ağındaki tuz kamyonlarının rotalama ve çizelgeleme problemi ele alınmıştır. Ele alınan problem İstanbul Büyükşehir Belediyesinin yoğun kar yağışı durumlarında karşılaştığı bir operasyonel problemdir ve periyodik olarak çözülmelidir. Problemde, araç filosu tuz kapasitesi açısından heterojen araçlardan oluşmaktadır ve birden fazla tuz ikmal noktası bulunmaktadır. Hava şartları gerektirdiğinde, tuzlanması gereken yollar ve bu yollar için öncelik seviyeleri belirlenmektedir. Amaç, ağın farklı noktalarında konumlanmış olan araçların, tuzlanması gereken tüm yolları tuzlayacak şekilde ve yolların ağırlıklı tamamlanma süresini en küçükleyerek rotalanması ve çizelgelenmesidir. Tuza ihtiyacı olan her yol tek bir araç tarafından tuzlanmalıdır. Araçlar tuzlanması gereken bir yolu tuzlama yapmadan sadece geçiş yapmak amacıyla da kullanılabilir. Araçlar, tuzları bittiğinde tuz ikmal noktalarını ziyaret etmelidir. Problemin çözümü için ilk olarak bir karma tam sayılı programlama modeli geliştirilmiştir. Problem büyüklüğü arttıkça modelin performansının hızla düştüğü gözlemlenmiş ve iki aşamalı bir sezgisel yöntem geliştirilmiştir. Sezgiselin ilk aşamasında yapıcı algoritma ile olurlu bir başlangıç çözümü elde edilmektedir, ikinci aşamasında bulunan başlangıç çözümü bir komşuluk arama algoritması ile geliştirilmektedir. Çözüm yaklaşımımızın verimliliği, gerçek hayat yol ağlarını yansıtan rastgele oluşturulmuş örnekler üzerinde analiz edilmiştir.