Kent Bölge ve Altbölge Hizmet Serimlerinde GSP ve ÇPP Yöntemleri Kullanılarak Toplam Değer Eniyileme



Benzer belgeler
İlker Özdemir 1 Osman Aytekin 2 Hakan Kuşan 3 NWSA-ENGINEERING SCIENCES Eskisehir Osmangazi University 1-2 Received: 2010 Dumlupinar University 3

Yönsüz Çinli Postacı Problemi: Polis Devriye Araçları İçin Bir Uygulama Undırected Chınese Postman Problem: An Applıcatıon On Patrol Cars

Anadolu Üniversitesi Endüstri Mühendisliği Bölümü İST328 Yöneylem Araştırması 2 Dersi Bahar Dönemi. Hazırlayan: Doç. Dr.

IES Ýleri Að Optimizasyonu

BĠLGĠSAYAR AĞLARI. 1-Bilgisayar ağı nedir? 2-Ağ türleri 3-Ağ bağlantıları 4-Ġnternet kavramı ve teknolojileri

MAT223 AYRIK MATEMATİK

alphanumeric journal The Journal of Operations Research, Statistics, Econometrics and Management Information Systems

BÖLÜM III: Şebeke Modelleri. Şebeke Kavramları. Şebeke Kavramları. Şebeke Kavramları. Yönlü Şebeke (Directed Network) Dal / ok

ULAŞTIRMA MODELİ VE ÇEŞİTLİ ULAŞTIRMA MODELLERİ

ULAŞTIRMA MODELİ VE ÇEŞİTLİ ULAŞTIRMA MODELLERİ

Üçüncü adımda ifade edilen özel kısıtları oluģturabilmek için iki genel yöntem geliģtirilmiģtir:

Graf, noktalar yani diğer bir değişle düğümler ve bu noktaları birleştiren çizgiler yani ayrıtlar

MAT223 AYRIK MATEMATİK

Adana Toplu Taşıma Eğilimleri

Graf Veri Modeli. Düğümler kümesi. Kenarlar kümesi

Ulaştırma Problemleri

ÖNCE DAĞIT SONRA TOPLA

BİR MONTAJ HATTI ÜRETİM SİSTEMİNDE OPTİMAL İŞGÜCÜ DAĞILIMININ ARENA PROCESS ANALYZER (PAN) VE OPTQUEST KULLANILARAK BELİRLENMESİ

Q şeb = 1,5 Q il + Q yangın debisine ve 1 < V < 1,3 m/sn aralığında bir hıza göre

5. KISA MESAFE MAL NAKLİYE PLANLAMASI VE YÖNETİMİ

Simpleks Yöntemde Duyarlılık Analizleri

ENDÜSTRİ MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜM BAŞKANLIĞI DERS TANITIM BİLGİLERİ

28 C j -Z j /2 0

Trafik AkıĢının Eniyilemesinde Kuadratik Programlamanın Uygulanması

ISSN : e.can@iku.edu.tr Istanbul-Turkey TRAFİK AKIŞININ ENİYİLEMESİNDE KUADRATİK PROGRAMLAMANIN UYGULANMASI

Şebeke Modelleri (IE 510) Ders Detayları

Yönetim için Sayısal Yöntemler (AVM306) Ders Detayları

ĠZMĠR ĠLĠ, KONAK ĠLÇESĠ, ÇINARLI MAHALLESĠ, 1507 ADA 102 PARSEL ĠLE 8668 ADA 1 PARSELE ĠLĠġKĠN NAZIM ĠMAR PLANI DEĞĠġĠKLĠĞĠ

ÜRETĠM TESĠSLERĠ BÖLGESEL BAĞLANTI KAPASĠTE RAPORU

11.Hafta En kısa yollar I-II-III Devam. Negatif Ağırlıklı En Kısa Yollar Doğruluk Çözümleme

EN KISA YOL ve EN DÜŞÜK NÜFUSLU ROTA SEÇİM PROBLEMİ

Bir Polis Devriye Aracı Rotasının Elektronik Çalışma Sayfası Modeli Yardımıyla Belirlenmesi

FIRAT ÜNİVERSİTESİ DENEYSEL ARAŞTIRMALAR MERKEZİ KURULUŞ VE İŞLEYİŞ YÖNERGESİ

EM302 Yöneylem Araştırması 2. Dr. Özgür Kabak

FOTOVOLTAİK GÜNEŞ ENERJİ SİSTEMLERİ

Zeki Optimizasyon Teknikleri

YÖNEYLEM ARAŞTIRMASI - III

SİMPLEKS ALGORİTMASI Yapay değişken kullanımı

Ders Kodu Dersin Adı Yarıyıl Teori Uygulama Lab Kredisi AKTS IND 621 Stokastik Süreçler

Program AkıĢ Kontrol Yapıları

doğrusal programlama DOĞRUSAL PROGRAMLAMA (GENEL)

YÖNEYLEM ARAŞTIRMASI - III

Türk-Alman Üniversitesi. Ders Bilgi Formu

KÂRLI GEZGIN SATICI PROBLEMİ

Üretim Sistemleri (IE 509) Ders Detayları

3.2. DP Modellerinin Simpleks Yöntem ile Çözümü Primal Simpleks Yöntem

AYRIK YAPILAR ARŞ. GÖR. SONGÜL KARAKUŞ- FIRAT ÜNİVERSİTESİ TEKNOLOJİ FAKÜLTESİ YAZILIM MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ, ELAZIĞ

Türk-Alman Üniversitesi İktisadi ve İdari Bilimler Fakültesi İşletme Bölümü Ders Bilgi Formu

DOKUZ EYLÜL ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ DEKANLIĞI DERS/MODÜL/BLOK TANITIM FORMU. Dersin Kodu: END 3519

SİRKÜLER. KONU : KDV Uygulama Genel Tebliğinde Değişiklik Yapılmasına Dair Tebliğ ( Seri No 1) Yayımlandı.

ÇED ve Planlama Genel Müdürlüğü Veri Tabanı (ÇED Veri Tabanı)

DOĞRUSAL PROGRAMLAMANIN ÖZEL TÜRLERİ

G Ü Ç L E N İ N! Technical Assistance for Supporting Social Inclusion through Sports Education

Genel Graf Üzerinde Mutlak 1-merkez

EM302 Yöneylem Araştırması 2. Dr. Özgür Kabak

İleri Yöneylem Araştırması Uygulamaları Tam Sayılı Programlama

Graflar bilgi parçaları arasındaki ilişkileri gösterirler.

Dijital Sinyal İşleme (COMPE 463) Ders Detayları

MECLĠS KARARI SAYFA : (1) Karar Tarihi Karar No Kararın- Büyükçekmece 516 Ada 3 ve 4 Parsellerin 03 / 11 /2014 ( 94 ) Konusu değerlendirilmesi.

Fortran komut satırı toplam 80 kolon ve 5 bölgeden oluģur. Komut satırının yapısı aģağıdaki gibidir:

DAL ġebekelerde EN EKONOMĠK GÜZERGAHIN BULUNMASI ĠÇĠN BĠR YÖNTEM

Algoritma Geliştirme ve Veri Yapıları 10 Graf Veri Modeli. Mustafa Kemal Üniversitesi

İbrahim Küçükkoç Arş. Gör.

YÖNEYLEM ARAŞTIRMASI - III

ÇOK KULLANIMLI VE ZAMAN PENCERELİ ARAÇ ROTALAMA PROBLEMİ İÇİN BİR MATEMATİKSEL MODEL

Çizgeler (Graphs) Doç. Dr. Aybars UĞUR

GRAPH LAR Düzce Üniversitesi Teknoloji Fakültesi VERİ YAPILARI. Bilgisayar Mühendisliği ÖĞR.GÖR.GÜNAY TEMÜR 1

Ders Kodu Dersin Adı Yarıyıl Teori Uygulama Lab Kredisi AKTS LFM 521 Lojistikteki Uygulamalarıyla Benzetim

HT-350 ISIL İLETKETLİK EĞİTİM SETİ DENEY FÖYLERİ

İÇİNDEKİLER. Bölüm 1 YÖNEYLEM ARAŞTIRMASINA GİRİŞ Temel Kavramlar Modeller Diğer Kavramlar 17 Değerlendirme Soruları 19

DEÜ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ MÜHENDİSLİK BİLİMLERİ DERGİSİ Cilt: 13 Sayı:1 sh.1-8 Ocak 2011

Örgütler bu karmaģada artık daha esnek bir hiyerarģiye sahiptir.

İGABİS. İGDAŞ Altyapı Bilgi Sistemi

Yöneylem Araştırması II (IE 323) Ders Detayları

DOKUZ EYLÜL ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ DEKANLIĞI DERS/MODÜL/BLOK TANITIM FORMU. Dersin Kodu: IND 3907

T.C. TRAKYA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı MULTIPLE ANTENNAS. Hazırlayan: Temel YAVUZ

Fonksiyon Optimizasyonunda Genetik Algoritmalar

GEZGİN SATICI PROBLEMİ İÇİN BİR MEMETİK ALGORİTMA ÖNERİSİ

OYAK EMEKLİLİK A.Ş. GELİR AMAÇLI ESNEK EMEKLİLİK YATIRIM FONU (ESKİ ADIYLA OYAK EMEKLİLİK A.Ş. GELİR AMAÇLI DÖVİZ CİNSİNDEN YATIRIM ARAÇLARI

Yöneylem Araştırması I (IE 222) Ders Detayları

OSPF PROTOKOLÜNÜ KULLANAN ROUTER LARIN MALİYET BİLGİSİNİN BULANIK MANTIKLA BELİRLENMESİ

SERĠMYA IX. ULUSAL ĠLKÖĞRETĠM MATEMATĠK OLĠMPĠYATI. 9. Ulusal. serimya. İLKÖĞRETİM 7. Ve 8. SINIFLAR ARASI MATEMATİK YARIŞMASI.

Piramit Satırları. Aşağıdaki girdi rakamlarından hangisi son satırda sonucun "0 (sıfır)" olmasını sağlar?

EBEKE MODELLERİ. ebeke Yapısına Giriş. Konu 3

ĠnĢaat Proje Yatırımlarının Değerlendirilmesinde Analitik HiyerarĢi Yönteminin Kullanılması

OYAK EMEKLİLİK A.Ş. GELİR AMAÇLI ESNEK EMEKLİLİK YATIRIM FONU (ESKİ ADIYLA OYAK EMEKLİLİK A.Ş. GELİR AMAÇLI DÖVİZ CİNSİNDEN YATIRIM ARAÇLARI

10.Hafta Minimum kapsayan ağaçlar Minimum spanning trees (MST)

DOĞRUSAL OLMAYAN PROGRAMLAMA -I-

TEMAKTĠK YAKLAġIMDA FĠZĠKSEL ÇEVRE. Yrd. Doç. Dr. ġermin METĠN Hasan Kalyoncu Üniversitesi

İNSANSIZ HAVA ARAÇLARININ ROTA OPTİMİZASYONU

MİLLİ GÜVENLİK KURULU GENEL SEKRETERLİĞİ 2014 YILI SAYIŞTAY DENETİM RAPORU

BMT 206 Ayrık Matematik. Yük. Müh. Köksal GÜNDOĞDU 1

DOĞRUSAL PROGRAMLAMADA KULLANILAN SİMPLEKS YÖNTEMİN EXCEL İLE ÇÖZÜMÜ

İleri Algoritma (COMPE 574) Ders Detayları

TRANSPORT PROBLEMLERĠ ĠÇĠN FARKLI BĠR ATAMA YAKLAġIMI

MAKİNE ELEMANLARI LABORATUARI

5.50. OTOMOBĠL TEKERLEĞĠ MONTAJ OTOMASYONU

TUNCELĠ ÜNĠVERSĠTESĠ YILI SAYIġTAY DENETĠM RAPORU

Algoritmalar. Çizge Algoritmaları. Bahar 2017 Doç. Dr. Suat Özdemir 1

CUMHURBAŞKANLIĞI 2013 YILI SAYIŞTAY DENETİM RAPORU

Transkript:

6. İnşaat Yönetimi Kongresi, 25-26-27 Kasım 2011, Bursa 235 Kent Bölge ve Altbölge Hizmet Serimlerinde GSP ve ÇPP Yöntemleri Kullanılarak Toplam Değer Eniyileme Özet Ġlker Özdemir 1, Osman Aytekin 2, Hakan KuĢan 3 Büyük kentlerimizde yoğun biçimde ihtiyaç duyulan iletiģim, ulaģım ve altyapı gibi çalıģmalarda birtakım hizmetlerin toplam değer eniyilenmesinde kullanılabilecek pek çok alternatiften biri olarak Gezgin Satıcı Problemi (GSP) ve bazen de Çinli Postacı Problemi (ÇPP) yöntemlerinin uygulanması, en az malzemeyi kullanabilmek, araçlarda en az yol katedilerek hizmetin en ucuz iletimini sağlamak, en az üst yapı malzemesi kullanılarak hizmeti sunmak gibi unsurlar için bir grafik eniyileme algoritması ve sayısal örnekleri ele alınarak da gerçekleģtirilebilmektedir. Bu çalıģmada kent bölgeleri için planlanması istenilen hizmet dağılım serimlerinin en uygun biçimde elde edilmesinin sayısal uygulamaları yapılmaya çalıģılmıģtır. Bir orta ölçekli kent yerleģimi için örneğin kablolu TV dağıtım ağı, ara bölge ve hatları, bağlantıları, uzunlukları ve maliyet farklılıkları; baģka bir küçük ölçekli (mahalle veya semt bazlı) hizmet seriminde de kentsel çöp toplama yol güzergâhı araģtırılarak geçilecek enkısa yol, en düģük yakıt giderli toplama sistemi bulunmaya çalıģılmıģtır. Yöntemin bir bilgisayar programı hazırlanmıģ, çözüm sırasında ortaya çıkan birçok tekrarlı sayısal kontrol olasılığı elde edilebilmiģtir. Gerekli ek bağlantılar, hat değiģikliği önerileri ve maliyet enküçüklemesi, en iyi serimin bulunması gibi çalıģmalar da planlamada bu aģamada gerçekleģtirilebilmiģtir. ÇalıĢmanın son bölümünde belirtilen yöntem için önce elle çözümler, sonra algoritma uygulamalarını kolaylaģtırmayı teminen bir bilgisayar program yazılımı, küçük serimler üzerinde deneysel ve sayısal uygulamalar, daha sonra da orta ölçekli gerçek bir kent bölgesi kablolu TV ve çöp toplamayla ilgili bir talep ve dağılım serimi üzerinde sayısal, yapıma yönelik çalıģmalar yürütülmüģ ve en uygun sonuçlar bulunmuģtur. Anahtar sözcükler: Gezgin Satıcı Problemi, Çinli Postacı Problemi, Eniyileme (optimizasyon), Serim çözümlemeleri 1 2 3 ESOGÜ MMF ĠnĢ. Müh. Böl./ESKĠġEHĠR., Tel: 0(222) 2393750 / 3213, E-posta: iozdemir@ogu.edu.tr ESOGÜ MMF ĠnĢ. Müh. Böl./ESKĠġEHĠR., Tel: 0(222) 2393750 / 3224, E-posta: oaytekin@ogu.edu.tr DPÜ Müh. Fak. ĠnĢ. Müh. Böl./KÜTAHYA., Tel: 0(274) 2652031 / 4064, E-posta: hkusan@dpu.edu.tr

236 6. İnşaat Yönetimi Kongresi, 25-26-27 Kasım 2011, Bursa GiriĢ Ülkemizde yaygın kent bölge ve altbölge hizmet çalıģmaları ve yönetimlerinin temel problemleri arasında yer alan hizmet dağılım ve kontrol serimlerinde optimizasyon, standardizasyon, koordinasyon ve kooperasyon ; özellikle orta ve büyük ölçekli kentlerimizde uygulanan Toplu UlaĢım, TL/yükxkm ve TL/Yolcuxkm maliyetlerinin enküçüklenmesi (minimizasyonu), Çöp Toplama ve Katı Atık Rafinasyonu, Hizmet Dağıtım ve Kullanım Serimlerinde en fazla abone veya üniteye hizmetin yoğun ve en ucuz iletimi gibi kitlesel, bölgesel uygulamalar için bir eniyileme çalıģmasının deneme niteliğinde gündeme getirilmesine yöntem oluģturulmaya çalıģılmıģtır. Söz konusu çalıģmayı yapabilmek için de Graf Teori de yer alan ġebeke Analizi tekniği olan (ÇPP) Algoritmasının kullanılması düģünülmüģtür (Darby). Bu yöntem, çok geniģ ve değiģik uygulama alanlarında faydalı olabilmektedir. Benzer bir uygulama da (Held, Karp, 1970; 1971) tarafından Gezgin Satıcı problemlerinin çözümü için önerilmiģtir (Phillips, Garcia-Diaz, 1981); (Laporte, 1997). Çinli postacı problemi; mektupların dağıtımı, çöplerin toplanması, cadde ve otobanlarda kar ve buz kontrolleri, tuzlama, kar temizleme ve sokakların temizlenmesi çalıģmaları, okul servisleri ve polis devriye arabaları rotalarının çizelgelenmesi, su ve gazete dağıtımı, etkili web sitesi kullanılabilirliğinin tespiti ve tesisi planlama gibi bir çok alanda kullanılabilmektedir (Thimbleby,2002). ÇalıĢmanın izleyen kısmında yukarıda belirtilen yöntem için önce elle çözümler, sonra algoritma uygulamalarını sıkça ve tekrarlı olarak yapabilmek üzere bir bilgisayar program yazılımı oluģturulup, küçük serimler üzerinde deneysel ve sayısal uygulamaları yapılmıģ; daha sonra da orta ölçekli gerçek bir kent bölgesi çöp toplama, taģıma ve depolamasıyla ilgili bir dağılım güzergâh serimi üzerinde sayısal, çalıģmalar yürütülmüģ ve daha iyi ve uygun sonuçlar elde edilmiģtir. Ayrıt rotalama (arc routing) problemlerinin amacı, bir çizge üzerinde yer alan tüm ayrıtlardan en az bir kez geçerek baģlangıç düğümüne dönen en kısa yol veya yolları belirlemektir. Ayrıt rotalama problemleri, Kırsal Postacı Problemi (KPP: rural postman problem) ve Çinli postacı problemi (ÇPP: Chinese postman problem) olmak üzere ikiye ayrılmaktadır. KPP de, bir çizge üzerinde yer alan belirli ayrıtlardan en az bir kez geçilerek; ÇPP de ise çizgedeki her ayrıttan en az bir kez geçilerek en kısa turun oluģturulması sağlanmaktadır (Corberan vd., 2002). Çinli postacı problemi, ilk olarak 1962 yılında Çinli bir matematikçi olan Mei-Ko Kwan tarafından incelenmiģtir. Problem, bir postacının postaneden aldığı mektupları mümkün olan en kısa yoldan Ģehirdeki tüm sokaklara uğrayarak dağıtmak istemesiyle ortaya çıkmıģtır. Mektupların dağıtımından sonra postacı baģladığı nokta olan postaneye geri dönmek zorundadır (Ahuja vd., 1993). ÇPP, birleģim eniyilemenin temel problemlerinden biri olan gezgin satıcı problemine (GSP) benzerlik göstermesine rağmen önemli farklılıklara da sahiptir. GSP, bir dizi düğüm rotalama (yol takip) problemi olup çizgedeki her bir düğüme yalnızca bir kez uğramak koģuluyla en kısa

6. İnşaat Yönetimi Kongresi, 25-26-27 Kasım 2011, Bursa 237 turun (Hamilton turunun) bulunması ilkesine dayanmaktadır (Backin). ÇPP ve GSP arasındaki temel farklılık; ÇPP de bir çizgenin düğümleri yerine bu düğümleri birbirine bağlayan ayrıtlardan geçilmesi ve bunun da en az bir kez gerçekleģmesi koģuludur (Eiselt vd., 1995a, 1995b). ÇP probleminin çizgesinde eğer bir Euler tur elde edilemiyorsa turun tamamlanabilmesi için ayrıtlardan birden fazla geçilmesi gerekmektedir. Yöntem ve Algoritma Yöntem Bu çalıģmada, büyük Ģehirlerdeki iletiģim, ulaģım ve altyapı çalıģmalarında birtakım hizmetlerin daha az iģgücü, maliyet ve sürede verilebilmesi için bir yöntem algoritması uygulanmaya çalıģılmıģtır. Algoritma ile hizmet dağılım ağlarının en uygununu elde etmek için bulgusal ve sayısal uygulamalar yapılmıģtır. Bir bölgenin çöp toplama güzergâhı alınarak bu bölgedeki çöpün en kısa sürede toplanabilmesi için serim (Ģebeke: ağ) oluģturulmaya ve görevli araçların geçkilerinin toplam miktarlarının en aza indirilmesi, dolayısıyla en az yakıt ve iģçilik maliyetinin elde edilmesine çalıģılmıģtır. En Kısa Mesafeli EĢleĢtirme Bir Çinli postacı probleminin çözümü için bu problemin çizgesindeki herhangi bir x düğümü tek dereceli ise x düğümüne bağlı en az bir ayrıt tekrarlanmalıdır. Bu ayrıtların tekrarlanmasıyla çizgedeki tüm düğümler çift dereceli olabilmektedir. Tekrarlanacak ayrıtları belirlemek için en kısa mesafeli eģleģtirme yönteminden yararlanılmaktadır. En kısa mesafeli eģleģtirme yönteminin, yönsüz Çinli postacı probleminin çözümü için etkin bir algoritma olarak kullanılması ilk kez 1973 yılında gerçekleģtirilmiģtir (Emel v.d., 2004). Bu yöntemde, çizge G çizgesindeki tek dereceli düğümler tespit edilir. Sonra bir G = (V, E ) çizgesi kurulur. Bu G çizgesindeki düğümler kümesi G çizgesindeki tüm tek dereceli düğümleri, ayrıtlar kümesi ise bu tek dereceli düğümleri birbirine bağlayan ayrıtları içermektedir. Burada amaç, oluģturulan G çizgesinde yer alan tek dereceli düğümlerin olası eģleģtirilmiģ çiftlerini ve bunların arasındaki en kısa uzunluğu saptamaktır. Bunun gerçekleģtirilebilmesi için G çizgesi çift sayıda tek dereceli düğüme (2n) sahip olmalıdır. Böylece her bir tek dereceli düğüm çifti yine G çizgesinde yer alan bir ayrıtla bağlı olduğu için n sayıda düğüm çifti eģleģtirilebilir (Avriel ve Golany, 1996). Bir tek dereceli düğümden diğer bir tek dereceli düğüme doğrudan giden yeni bir yolun kurulması da akla gelebilir. Ancak bu, gerçek hayatta yeni bir yolun veya köprünün kurulması anlamına gelir. Böyle bir yol veya köprünün kurulması ise çok maliyetli veya imkansız olabilir. Bu nedenle, yeni bir yol kurmak yerine mevcut yollar dikkate alınarak en az maliyetli ya da en kısa uzunluklu yollar bulunmaya çalıģılır. Tek dereceli düğümler, en kısa uzunluk dikkate alınarak eģleģtirildiğinde, bunlar arasındaki en kısa yollar tekrarlanacak ayrıtları kapsayacaktır (Minieka,1979). ġekil 1 de verilen

238 6. İnşaat Yönetimi Kongresi, 25-26-27 Kasım 2011, Bursa G çizgesindeki tüm ayrıtlar için en kısa mesafeli eģleģtirme yöntemi kullanılarak yapılan eģleģtirmeler Ģu Ģekilde tanımlanabilir: A EĢleĢtirme Mesafe 5 2 (A,B) (C,D) 5+3=8 2 B (A,C) (B,D) 2+4=6 3 (A,D) (B,C) 3+2=5* 4 3 D ġekil 1. G Kapalı Çizgesi Burada en kısa mesafeli eģleģtirme (A,D) ve (B,C) ayrıtları arasında ortaya çıkmaktadır. Postacının tekrar edeceği yollar; A dan D ye en kısa yol (A,D ayrıtı) ve B den C ye en kısa yol (B,C ayrıtı) Ģeklindedir. ġekil 2 de verilen G* çizgesinde (A,D) ve (B,C) ayrıtlarının birer kopyası görülmektedir. Çizgedeki tüm düğümler çift dereceli hale dönüģmüģtür. En iyi rotayı bulmaya çalıģtığımız ġekil 2 deki orijinal çizge için artık yeni oluģan G* çizgesine bakılarak en az bir Euler tur oluģturulabilir. Bu oluģturulan Euler tur aynı zamanda en iyi rotayı verir. OluĢan en iyi rota ise Ģöyledir; {(A,E) (E,D) (D,F) (F,A) (A,B) (B,D) (D,C) (C,B) (B,C) (C,A) (A,D) (D,A)}. Buna göre G* çizgesindeki her bir ayrıttan tam olarak bir kez ve G çizgesindeki her bir ayrıttan en az bir kez geçilmiģtir. G çizgesinde sadece (A,D) ve (B,C) ayrıtları tekrarlanmıģtır. Sonuç olarak, bu rotanın toplam uzunluğu 34 (29+3+2) birimdir. Bu uzunluk, G çizgesindeki her bir ayrıtın yalnız bir kez geçilmesiyle bulunan toplam uzunluktan 5 birim fazladır. C A E B C F D ġekil 2. G* Kapalı Çizgesi Tamsayılı Doğrusal Programlama Ġle Yöntemin Tanımı Çinli postacı problemi kesin çözüm yöntemleri arasında yer alan tamsayılı doğrusal programlama ile modeli kurulup, kesme düzlemi algoritması, dal ve sınır yöntemi ve dal ve kesme yöntemleri ile çözümlenebilir. AĢağıda yönsüz Çinli postacı probleminin tamsayılı doğrusal programlama modeli verilmektedir: min n n i 1 j 1 CX ij ij (1)

6. İnşaat Yönetimi Kongresi, 25-26-27 Kasım 2011, Bursa 239 Kısıtları altında, n X n ij j 1 j 1 X ij 0,i =1,2,,n; i V (2) Xij + Xij 1 ve tamsayı E deki tüm (i,j) ayrıtları için (3) Xij, Xij 0 ve tamsayı (4) n : Serimdeki düğüm sayısı E : Serimdeki tüm ayrıtların kümesi V : Serimdeki tüm düğümlerin kümesi Xij : i den j ye giderken (i,j) ayrıtından geçilme sayısı Cij : (i,j) ayrıtının uzunluğu Burada (1) eģitliği en kısa uzunluğu hedefleyen amaç fonksiyonunu (2) ise akımı sağlayan süreklilik kısıtlarını tanımlamaktadır. (3) eģitliği her bir ayrıttan herhangi bir yönde en az bir kez geçilmesi gerektiğini; (4) ise tüm değiģkenlerin negatif olmayan tamsayılardan oluģması gereğini göstermektedir. Model ve Algoritma ÇalıĢmanın ana ilkesi olarak, serimde tüm düğüm noktalarını kapsamak ve bu noktaları birleģtiren enküçük ayrıt değerleri toplamına sahip sonuç serimi bulan bir yöntem özelliğine sahiptir (Phillips, Garcia-Diaz, 1981). Buna göre Algoritma adımları Ģu Ģekilde tanımlanabilir: Adım 1: Serimin düğüm numaralarını içeren iki küme oluģturulur. S : KapsanmamıĢ düğümler kümesi Ŝ : KapsanmıĢ düğümler kümesi BaĢlangıçta serimin tüm düğümleri S kümesinde yer alır. Ŝ kümesi boģtur. Ŝ = {a i }, S = { }, i = 1, 2,..., n. Adım 2: Ŝ kümesinden herhangi bir düğüm seçilir ve serimde bu düğüme bağlanan tüm komģu düğümler, ara ayrıt değerleriyle incelenerek en küçükten baģlamak üzere artan sırada dizilir. Bu adımda Ŝ kümesinde iki düğüm nosu yer alacaktır. Adım 3: S kümesinde seçilen düğüm ve buna bağlı komģu düğümler arasında ayrıt değeri enküçük olanı (-ki bu son düğüm d değiģkeni olarak tanımlanır-) Ŝ'den S' ye aktarılır. Adım 4: Ŝ' ye aktarılan son düğüm gözönüne alınır. S'nün boģ küme olup olmadığına bakılır. BoĢ küme ise (S = { }) izleyen adıma geçilir. Değilse 3. adıma dönülür, düğümlerin tamamı taranıncaya kadar iģleme devam edilir.

240 6. İnşaat Yönetimi Kongresi, 25-26-27 Kasım 2011, Bursa Adım 5: S = { } ve Ŝ = { a i }, i = 1, 2,...,n ise sıralı düğümlerin ayrıt değerleri toplamı ( v ij ) dir. Bu aģamada algoritma durur. Kent Bölgesi Hizmet Dağılım Serimlerine Uygulama Hizmet Serimi Kavramı Küçük ya da büyük ölçekli tüm kent bölgelerinin ulaģımdan sanayie, elektrikten suya, ısınmadan çevre koruma veya temizliğe kadar pek çok hizmete gereksinimleri vardır. Bütün bu gereksinimlerin süreklilik, eģit uygulama ve dağıtım, ucuz girdi, düģük maliyet ve çevresel-bölgesel olanakların kullanımı gibi birçok koģulu söz konusu olmaktadır. Bu anlamda, yerel hizmetlerden biri olan ve son yıllarda hızla yaygınlaģan hizmet sunumu eniyilenmesi:çöp toplama hizmetleri konusunu da bir eniyileme problemi olarak ele almak mümkündür. Kentlerde semt ve mahallelerle yerleģim bölgeleri ya da sokak cadde keģimi (kavģak noktaları) birer düğüm (node) karar noktası, bu bölgeleri birbirlerine heriki yönde bağlayan çizgiler veya yönlendirilmemiģ ayrıtlar da (undirected arcs) belli kapasitelere sahip akım yolları (paths) ya da yapılan giderlerin toplandığı dağıtım yerleri olarak düģünülebilmektedir. Serim akım problemlerinin çözümüyle de yukarıda sayılan birçok hizmetin dağıtımı, toplanması, paylaģımı ve sağlanması gibi yerel yönetim sorunları da büyük ölçüde giderilebilmektedir. Toplam enkısa yolu bulmak (shortest path analysis), toplam enbüyük akımları elde etmek (maximal flow analysis), en kısa sürede belli bir dağıtımı yapmak (multiterminal and multicommodity of transportation), enaz maliyetle tesisi veya altyapıyı kurmak gibi sayılabilecek daha pekçok eniyileme problemi bu serim akıģ teknikleriyle (network flow problems) mümkün olabilmektedir (Busacker, 1965). Bölgesel Serimlerde Yöntemin Sayısal Uygulaması Önceki bölümde içeriği anlatılan yöntemde öngörülen amaçlar Ģu Ģekilde sıralanabilir: Her kent bölgesine mutlaka çöp toplama hizmeti götürülebilmeli, yani herbir düğüm serimde en az bir bağ ile mutlaka bağlanmalı, ya da geçilmelidir. Her bölgeden geçen hatlar ayrı ayrı uzunluk olarak enküçük olmalı, yani ayrıt değerleri enküçük birimlerden oluģmalıdır (çöpün teker teker toplanma kümülatif bedeli). Toplamda ve dolayısıyla sonuçta kullanılan yol uzunluğu toplamı enkısa olmalı, yani toplam hizmetin sunumu için geçilen yol en aza indirilmiģ olmalıdır. Hizmet Genel Giderleri bu sayede enküçüklenebilmektedir.

6. İnşaat Yönetimi Kongresi, 25-26-27 Kasım 2011, Bursa 241 BaĢlangıçta küçük, basit ve taslak serimler üzerindeki çalıģmalarla yöntemin ve sistemin bilgisayarlar programı yapılmıģ daha sonra prims yöntemi algoritmaya uyarlanmıģtır. Pek çok sayısal deneme bu safhada gerçekleģtirilmiģtir. Optimum sonuçların elde edilmesinden sonra, daha büyük ve genel kentiçi serimlerine uygun boyutta sayısal çalıģmalar sürdürülmüģ; program kapasite olarak desteklenerek geliģtirilmiģtir. Örnek bir kent hizmet seriminde açık serim: open network ya da kapalı serim: closed network uygulanması çözümün eniyilemesinde etkililik ya da değiģkenlik gösterebilmektedir (Kenar ve Ünal, 2011). Uç düğümleri tek hat bağlantılı ve birbirleriyle iliģkisiz olan açık serimlerde daha olumlu ve daha az maliyetli sonuçlara ulaģmak zorlaģmaktadır. Bildiri kapsamı içerisinde, yaklaģık 62 düğüm (kavģak nokta) ve 104 ara-ana yola (geçki) sahip orta ölçekli, geliģmekte olan tipik bir kent alt bölgesine ait veriler kullanılmıģtır (ġekil 3). Yöntem uygulaması yapıldıktan sonra açık hale gelen ve her düğümün kapsandığı, en az yol gideri (geçki maliyeti) toplamına sahip yeni güzergah serimi elde edilmektedir (ġekil 4). Ġlk kent bölgesi ana serimi çizilirken herbir yol kavģağı, bağlantısı ve bunları birbirine bağlayan yolların uzunluk değeri (l ij ), yol maliyeti olarak (C ij1:makine maliyetleri ), (C ij2 iģçilik zaman maliyetleri) ile çarpılarak serim düğüm bağlantıları bazında ayrı ayrı hesaplanmıģtır (5). n-1 n M ij = lij x (C ij1 +C ij2 ) (5) i=1 j=i+1 Ayrıtların üzerlerindeki rakamlar sayısal olarak, 1/100 ile kısaltılmıģ olarak bağlantı iģletim maliyetlerini göstermektedir. Programın belirlediği optimum maliyetli serim (ġekil 4) de verilmiģtir. Sayısal uygulamada toplam belirlenen geçki düğüm sayısı (kavģak noktası): 62 adet Toplam geçki ayrıt sayısı (yol kesimi): 104 adet Toplam katedilen kümülatif yol ( Cij : 2591 br. yöntem uygulanmadan önce). Yöntem uygulandıktan sonra; Ağaçtaki gerekli enküçük geçki ayrıt (min yol kesimi) sayısı: 61 adet Ağaçta katedilen toplam yol ( Cij : 1119 br. yöntem uygulandıktan sonra). PRIMS yöntemine göre programdan elde edilen iģlemler (geçki) tablosu yer darlığı nedeniyle bildiride gösterilememiģtir.

242 6. İnşaat Yönetimi Kongresi, 25-26-27 Kasım 2011, Bursa ġekil 3. Gerçek verilerle orta ölçekli bir altbölge kentsel altyapı kapalı hizmet serimi ġekil 4. Gerçek verilerle orta ölçekli bir altbölge kentsel altyapı kapalı hizmet serimi BaĢka bir örnek olarak, bir telefon Ģirketi 6 adet Ģehir arasında telefon hattı kurmak istemektedir. ġehirlerin serim yapısı (haritadaki yerleģim konumları) aģağıdaki gibidir. Bağlantı değerleri km cinsinden uzaklığı belirtmektedir. En az kablo uzunluğu kullanarak tüm Ģehirleri birbirine bağlayan bağlantı bulunacak olursa ġekil 5 de gösterildiği gibi toplam hizmet dağılım bedeli 1 + 3 + 4 + 3 + 5 = 16 br.tl dir.

6. İnşaat Yönetimi Kongresi, 25-26-27 Kasım 2011, Bursa 243 ġekil 5. Tüm düğüm noktaları ve eniyi bağlantının bulunması Sonuç ve Değerlendirme BaĢlangıçta da açıklandığı üzere çalıģmanın çarpıcı sonuçlarının alınması açısından orta ya da büyük ölçekli kentiçi hizmet serimlerinde uygulamanın önemi ortaya çıkmaktadır. Burada yapılan orta ölçekli kentiçi sosyal hizmet dağıtımı ve tesis maliyetinin enküçüklemesi çalıģmasında tüm kent bölgesinin toplam iletimine oranla, Enküçük Kapsarağaç Yöntem kullanılarak, yine aynı bölgelere aynı hizmetin götürülmesinde önemli kazanç sağlanabileceği belirlenmiģtir. Örnek kentiçi seriminin çözümünde kullanılan destek bilgisayar programı, baģlıca Ģu etkenleri değerlendirmektedir: -Düğüm bağlantı verilerinin tanımlanmasında herbir ayrıtın iki kez yazılması zorunluluğu vardır, -Yazılım gereği programın tüm bu bağlantıları tarayıp tek bir bağlantı matrisini kurma zorunluluğu ve sıralama iģlemleri yapması gerekmektedir, -Herbir düğüme bağlı tüm ayrıt bağlantılarının tek tek ve tekrarlı olarak incelenmesi, n sayıda alternatif optimum (küçükten büyüğe) değerin tespitini gerektirmektedir, -Çarpımlı ve toplamlı kümülatif değer tespitinde karar aģamaları sayı olarak fazladır. Kaynaklar Ahuja, R.K., Magnanti, T.L. ve Orlin, J.B., (1993), Network Flows: Theory, Algorithms and Applications, Prentice Hall: New Jersey. Avriel, M. ve Golany, B., (1996), Mathematical Programming For Industrial Engineers, Marcel Dekker Inc., New York. Backin, B., (2002), Hamiltonian and Euler Paths, http://www.infosun.fmi.unipassau.de/br/lehrstuhl/borland Delphi Help Topics. Busacker, R.G., and Saaty, T.L., (1965), Finite Graphs And Networks, Mc.Graw Hill Book Company, New York, pp. 285-294.

244 6. İnşaat Yönetimi Kongresi, 25-26-27 Kasım 2011, Bursa Corberan, A., Marti, R., Martinez, E. ve Soler, D. (2002). The Rural Postman Problem On Mixed Graphs With Turn Penalties, Computers &Operations Research, 29(7), 887-903. Darby, G, Prim's Algorithm dff unit library for Borland Delphi. Emel,G.G., TaĢkın, Ç. Ve Dinç, E., (2004), Yönsüz Çinli Postacı Problemi: Polis Devriye Araçları Ġçin Bir Uygulama, Anadolu Üniversitesi Sosyal Bilimler Dergisi, 2003-204 (6), s.121-140, EskiĢehir. Eiselt, H. A., Gendreau, M. ve Laporte, G., (1995a), Arc Routing Problems, Part 1: The Chinese Postman Problem, Operations Research, 43(2),231 242. Eiselt, H. A., Gendreau, M. ve Laporte, G., (1995b), Arc Routing Problems, Part 2: The Rural Postman Problem, Operations Research, 43(3),399 414. Held, M., and Karp, R., (1970), The Travelling Salesman Problem and Minimum Spanning Trees, Operations Research, 18(6), pp. 1138-1162. Held, M., and Karp, R., (1971), The Travelling Salesman Problem and Minimum Spanning Trees: Part II, Mathematical Programming,1, 6, p. 25. Kenar, F ve Ünal, S., (2011), En Küçük Kapsarağaç Algoritmasını Kullanarak Kent Serimlerinde Hizmet Dağılım Bedel yada Maliyetlerinin Minimizasyonu, ESOGÜ Müh.Mim.Fak. ĠnĢ. Müh. Böl. 2010-2011 Bahar Y.Y. Mühendislik Çözümlemeleri Dönem Sonu Mezuniyet ÇalıĢması Projesi Poster Sunumu, EskiĢehir, 41 s. Laporte, G., (1997), Modeling And Solving Several Classes Of Arc Routing Problems As Traveling Salesman Problems, Computers & Operations Research, 24(11),1057-1061. Minieka, E. (1979). The Chinese Postman Problem For Mixed Networks, Management Science, 25(7), 643-648. Network Flow Problems (2002), http://www.csulb.edu/~obenli/research/ie encyc/networks.html.. Phillips, D.T., and Garcia-Diaz, A., (1981) Fundamentals of Network Analysis, Prentice-Hall, Inc., Englewood Cliffs, N.J.07632, pp. 91-97. Routing Problems, (2002), http://www.informatik.uniheidelberg.de/groups/ comopt/projekte/ projektpostman/ PostmanPosterEnglisch.pdf. Thimbleby, H., (2002), The Directed Chinese Postman Problem, http://www.cs.mdx.ac.uk/harold/cpp/new-java-cpp.pdf