Endüstri Mühendisliği Bölümü Koleksiyonu

Permanent URI for this collectionhttps://hdl.handle.net/20.500.12573/204

Browse

Now showing 1 - 7 of 7

A Multi-Objective Mathematical Programming Model for Transit Network Design and Frequency Setting Problem
(MDPI, 2023) Benli, Abdulkerim; Akgün, İbrahim; 0000-0003-2550-7679; 0000-0001-6325-7741; AGÜ, Mühendislik Fakültesi, Endüstri Mühendisliği Bölümü; Benli, Abdulkerim; Akgün, İbrahim
In this study, we propose a novel multi-objective nonlinear mixed-integer mathematical programming model for the transit network design and frequency setting problem that aims at designing the routes and determining the frequencies of the routes to satisfy passenger demand in a transit network. The proposed model incorporates the features of real-life transit network systems and reflects the views of both passengers and the transit agency by considering the in-vehicle travel time, transfers, waiting times at the boarding and transfer stops, overcrowding and under-utilization of vehicles, and vehicle fleet size. Unlike previous studies that simplify several aspects of the transit network design and frequency setting problem, the proposed model is the first to determine routes and their frequencies simultaneously from scratch, i.e., without using line and frequency pools while considering the aforementioned issues, such as transfers and waiting. We solve the proposed model using Gurobi. We provide the results of what-if analyses conducted using a real-world public bus transport network in the city of Kayseri in Türkiye. We also present the results of computational tests implemented to validate and verify the model using Mandl benchmark instances from the literature. The results indicate that the model produces better solutions than the state-of-the-art algorithms in the literature and that the model can be used by public transit planners as a decision aid.
Proje Yönetimi Kapsamında Serim Kesme/Önleme Modellerinin ve Çözüm Yöntemlerinin Geliştirilmesi
(TUBİTAK, 2017) Akgün, İbrahim; 0000-0001-6325-7741; AGÜ, Mühendislik Fakültesi, Endüstri Mühendisliği Bölümü; Akgün, İbrahim
Serim/Şebeke Kesme/Önleme (Problemi (SKP)’nde, serim kullanıcısı ve önleyici olmak üzere birbiri hakkında yeterli bilgiye sahip iki rakip bulunmaktadır. Serim kullanıcısı, işlettiği serimi optimal şekilde kullanmak isterken; önleyici, serim kullanıcısının serimi etkin şekilde kullanmasını elindeki kısıtlı kaynaklarla önlemeye çalışır. SKP’nin, uyuşturucu trafiğini engellemek için timlerin konuşlandırılacağı yerlerin tespit edilmesinden hava füze savunması için antibalistik füzelerin yerlerinin seçilmesine, bir şehrin elektrik şebekesindeki kritik noktaların bulunmasından bir hastalığın yayılmasını engellemek için alınması gereken tedbirlere kadar çok farklı yelpazede uygulamaları mevcuttur. Diğer yandan, ortaya çıkan iki seviyeli matematiksel modellerin çözümü zordur ve özel yöntemlerin geliştirilmesini gerektirmektedir. Bu nedenlerle, SKP birçok araştırmacının ilgi odağı haline gelmiş ve bu durum çalışmamızın da motivasyon kaynağı olmuştur. Bu projede, SKP, özel olarak proje yönetimi kapsamında ele alınmıştır. Literatürde, proje şebekelerinde SKP’nin uygulanmasına ilişkin sadece iki çalışma bulunmaktadır. Her iki çalışmada, temel ve hızlandırılmış CPM modelleri esas alınmıştır. Proje şebekelerinin çok farklı türleri olduğu ve çok geniş bir yelpazede uygulama alanının olması hususları birlikte değerlendirildiğinde, literatürde çok önemli bir boşluk olduğu görülmektedir. Bu çalışmanın amacı da, söz konusu tespitten hareketle, proje şebekelerinde önleme konusuna sistematik ve bütüncül bir yaklaşım geliştirmektir. Bu bağlamda, modelleme açısından birbirinden farklılıklar arz eden proje şebekeleri için önleme modelleri ve çözüm yöntemleri geliştirilmiştir. Çalışmada, temel ve hızlandırılmış CPM, zaman/maliyet takas problemi kapsamında CPM, yenilenebilir kaynak durumunda CPM ve PERT tabanlı proje şebekeleri ele alınmıştır. Anılan problemler için, ilk olarak iki seviyeli (maks-min) önleme modelleri geliştirilmiştir. Müteakiben, iki seviyeli modellerin bazıları, dualite özelliğinden istifade edilerek, optimizasyon programları ile çözülebilecek tek seviyeli hale getirilmiştir. Dualite özelliğinin kullanılamadığı problemler için, ayrıştırma algoritmaları geliştirilmiştir. Modeller ve ayrıştırma algoritmaların performansları, çeşitli problemler kullanılarak test edilmiştir.
Project management in a competitive environment: interdicting a CPM based project and its implications
(EDP SCIENCES S A17, AVE DU HOGGAR, PA COURTABOEUF, BP 112, F-91944 LES ULIS CEDEX A, FRANCE, 2021) Kasimoglu, Fatih; 0000-0001-6325-7741; 0000-0001-5818-9342; AGÜ, Mühendislik Fakültesi, Endüstri Mühendisliği Bölümü; Akgun, Ibrahim
There are two opponents in a classic network interdiction problem, network owner/defender and interdictor/attacker. Each side has enough information about the other's possible courses of action. While the network user wishes to run the network in an optimal way, the attacker with the limited resources tries to prevent the optimal operation of the network by interdicting the arcs/nodes of the network. In this study, we investigate project management in a competitive environment using a network interdiction approach. We assume that the project owner/manager strives to minimize the completion time of a Critical Path Method (CPM) based project while an opponent attempts to maximize the minimum completion time by inflicting some delays on project activities with available interdiction resources. Considering both discrete and continuous delay times, we develop two bi-level mixed-integer programming models for the interdictor. Using duality, we then convert the bi-level models to standard single-level models, which are solvable through standard optimization packages. We extend these models to find efficient solutions in terms of project completion time and interdiction resources from the interdictor's perspective. In this respect, we develop an algorithm to find an efficient solution set for the interdictor. Next, from project manager's standpoint, we discuss the earliest and latest scheduling times of activities in case of interdiction. Finally, we apply the developed techniques in a marketing project aiming at introducing a new product. The findings may enhance a better project management in an environment where an opponent can adversely affect the project management process by delaying some activities.
Radio Communications Interdiction Problem under deterministic and probabilistic jamming
(PERGAMON-ELSEVIER SCIENCE LTD, THE BOULEVARD, LANGFORD LANE, KIDLINGTON, OXFORD OX5 1GB, ENGLAND, 2019) Tanerguclu, Turker; Karasan, Oya Ekin; Akgun, Ibrahim; Karasan, Ezhan; 0000-0001-6325-7741; AGÜ, Mühendislik Fakültesi, Endüstri Mühendisliği Bölümü
The Radio Communications Interdiction Problem (RCIP) seeks to identify the locations of transmitters on the battlefield that will lead to a robust radio communications network by anticipating the effects of intentional radio jamming attacks used by an adversary during electronic warfare. RCIP is a sequential game defined between two opponents that target each other's military units in a conventional warfare. First, a defender locates a limited number of transmitters on the defender's side of the battlefield to optimize the relay of information among its units. After observing the locations of radio transmitters, an attacker locates a limited number of radio jammers on the attacker's side to disrupt the communication network of the defender. We formulate RCIP as a binary bilevel (max-min) programming problem, present the equivalent single level formulation, and propose an exact solution method using a decomposition scheme. We enhance the performance of the algorithm by utilizing dominance relations, preprocessing, and initial starting heuristics. To reflect a more realistic jamming representation, we also introduce the probabilistic version of RCIP where a jamming probability is associated at each receiver site as a function of the prevalent jamming to signal ratios leading to an expected coverage of receivers as an objective function. We approximate the nonlinearity in the jamming probability function using a piecewise linear convex function and solve this version by adapting the decomposition algorithm constructed for RCIP. Our extensive computational results on realistic scenarios show the efficacy of the solution approaches and provide valuable tactical insights. (C) 2019 Elsevier Ltd. All rights reserved.
Solving an ammunition distribution network design problem using multi-objective mathematical modeling, combined AHP-TOPSIS, and GIS
(ELSEVIER, 2019) Akgün, İbrahim; Erdal, Hamit; 0000-0001-6325-7741; AGÜ, Mühendislik Fakültesi, Endüstri Mühendisliği Bölümü; Akgün, İbrahim
We study a strategic-level ammunution distribution network design problem (ADNDP) where the purpose is to determine the locations and the service assignments of main, regional, and local depots in order to meet the ammunition needs of military units considering several factors, e.g., stock levels at the depots, costs, and risk levels of depot locations. ADNDP is a real-world and large-scale problem for which scientific decision making methods do not exist. We propose a methodology that uses multi-objective mathematical modeling, Analytic Hierarchy Process (AHP), The Technique for Order of Preference by Similarity to Ideal Solution (TOPSIS), and Geographic Information System (GIS) to solve the problem. The multi-objective mathematical model determines the locations and the service assignments of depots considering two objectives, namely, to minimize transportation costs and to minimize risk scores of main depot locations. The risk score of a depot location indicates how vulnerable the location is to disruptions and is determined by a combined AHP-TOPSIS analysis where TOPSIS is used to compute the risk scores and AHP is used to compute the weights needed by TOPSIS for the identified risk attributes. The GIS analysis is conducted to determine the potential depot locations using map layers based on spatial criteria. We have applied the proposed methodology in designing and evaluating a real ammunition distribution network under different scenarios in collaboration and cooperation with the area experts. We have employed the weighted-sum method to find non-dominated solutions for each scenario and discussed their tradeoffs with the area experts. The purpose of this paper is to present the proposed methodology, findings, and insights.
Teknoloji Portföyü Analiz Modeli: Türkiye’de Bir Rüzgâr Enerjisi Uygulaması
(Milli Savunma Üniversitesi Alparslan Savunma Bilimleri ve Millî Güvenlik Enstitüsü, 2014) Kudak, Hüseyin; Akgün, İbrahim; Özkil, Altan; 0000-0001-6325-7741; AGÜ, Mühendislik Fakültesi, Endüstri Mühendisliği Bölümü; Akgün, İbrahim
Yenilenebilir enerji kaynakları, enerji ihtiyacının karşılanmasında geleneksel enerji kaynaklarına önemli bir alternatif olarak ortaya çıkmıştır. Dünya genelinde olduğu gibi Türkiye'de de rüzgâr enerjisi, yenilenebilir enerji kaynaklarından elektrik üretiminde en hızlı gelişen teknolojilerden biridir. Yenilenebilir enerji kaynakları arasında rüzgâr enerjisinin payı, özellikle 2000 yılı sonrasında artış göstermiştir. Rüzgâr enerjisi sektörü, değerleri, amaçları ve ilgi alanları farklılıklar gösteren gruplardan oluşmaktadır. Sektörde yer alan gruplar için rüzgâr enerjisi projelerinde dikkate alınması gereken faktörleri bir sistem bakışı ile ele alan bir karar destek sistemi bulunmamaktadır. Bu çalışma kapsamında, Rüzgâr Enerji Santrali (RES) projelerinin teknoloji portföyü analizinin yapılmasına imkân sağlayan Rüzgâr Enerjisi Teknoloji Portföyü Analiz Modeli (RETPAM) geliştirilmiştir. RETPAM, RES projelerinin sosyal, teknik, ekonomik, çevresel ve politik amaçlar açısından değerlendirilmesine imkân tanımaktadır. Modelde, Çok Kriterli Karar Verme Yöntemleri (ÇKKVY)'nden Analitik Hiyerarşi Süreci (AHS) ve Çok Amaçlı Fayda Analizi kullanılmış olup, model Excel ortamında kodlanmıştır. RETPAM, Türkiye'de farklı coğrafi bölgelerde konuşlanmış ve birbirlerine yakın kurulu güçlere sahip üç farklı RES projesinin değerlendirilmesinde kullanılmıştır. Uygulamada, bölgesel farklılıkların sosyal, teknik, ekonomik, çevresel ve politik amaçlar üzerindeki etkilerinin görülmesi hedeflenmiştir. Sonuçlar, RES projelerinin bölgesel farklılıklarının, sırasıyla, en fazla çevresel, teknik, sosyal ve ekonomik amaçlar üzerinde etkili olduğunu göstermiştir
Tesis yeri seçim problemleri için akış tabanlı modellerin ve çözüm metodolojilerinin geliştirilmesi
(TUBİTAK, 2017) Akgün, İbrahim; Gören, Selçuk; Kara, Bahar Yetiş; 0000-0001-6325-7741; 0000-0002-5320-4213; AGÜ, Mühendislik Fakültesi, Endüstri Mühendisliği Bölümü; Akgün, İbrahim; Gören, Selçuk
Tesis yeri seçim problemleri, yoğun olarak akademik çalışmaların yürütüldüğü alanlardan biridir. Ancak, bazı araştırmacılar tarafından, tesis yeri seçim modellerinin gerçek hayat uygulamalarını temsil etme ve çözmedeki yeterliliği uzun süredir sorgulanmakta ve yeni modellerin geliştirilmesine ihtiyaç olduğu ifade edilmektedir. Literatürdeki modellerin büyük bir çoğunluğu, modellerin gerçek hayattaki uygulama alanlarını sınırlandıran belirli varsayımlara dayanmaktadır. Bu varsayımların en önemlilerinden biri, modellerde girdi olarak kullanılan serim ve veri yapısıyla ilgilidir. Literatürdeki modeller, düğümler arası mesafe matrisinde en kısa yol uzunluklarının kullanıldığı tam serim (complete network) yapısı üzerine kuruludur. Modellerde tam serim yapısının kullanılması, gerçek hayattaki serimlerin (örneğin, demiryolları ya da karayolları) tam serim yapısında olmasından ziyade, araştırmacıların bazen doğrudan bazen de dolaylı olarak kabul ettiği bir varsayıma dayanmaktadır. Araştırmacılar, gerçek hayat serimlerine en kısa yol algoritmalarının uygulanması suretiyle, düğümler arasında en kısa yolların kullanıldığı bir tam serim yapısının oluşturulduğunu varsaymaktadır. Diğer bir ifadeyle, modellerde girdi olarak kullanılan serim yapısı, düğümler arası mesafelerin üçgen eşitsizliğini sağladığı tam serimdir. Bu yaklaşım genel olarak kabul görmekle beraber, gerçek serim ve veri yapısının modellerde doğrudan girdi olarak kullanılmaması, modelleme ve çözüm açısından bazı dezavantajlara sebep olmaktadır. Daha da önemlisi, gerçek hayatta en kısa yolların tercih edilmediği veya üçgen eşitsizliğinin sağlanmadığı birçok durum vardır. Söz konusu tespitlerden hareketle, literatürdeki yaklaşımlardan tamamen farklı olarak, tam olmayan gerçek serim yapısının modellerde doğrudan girdi olarak kullanıldığı tesis yeri seçim problemleri tanımlanmıştır. Projede, tesis yeri seçiminde klasikler arasında kabul edilmeleri ve diğer tesis yeri seçim modellerinin temelini oluşturmaları nedeniyle, p-ortanca ve p-hub ortanca problemleri ele alınmıştır. Bu problemlerin, ayrıt/düğüm kapasiteli, kapasitesiz, tek ve çoklu atama ile farklı topolojilere izin veren versiyonları için modeller ve çözüm yöntemleri geliştirilmiştir. Geliştirilen modeller, hem gerçek serim yapısı, hem de (üçgen eşitsizliğini sağlamayan dahil) tam serim yapısı ile doğru sonuçlar vermektedir. Geliştirilen formülasyonlarda, daha çok tesis-talep noktası atama kararlarına dayanan literatürdeki modellerin aksine, ayrıt tabanlı akışlar esas alınmıştır. Modellerin çözümü için, Benders Ayrıştırma ve Lagrange gevşetme algoritmaları geliştirilmiştir. Modellerin ve geliştirilen algoritmaların performansları, çeşitli problemler kullanılarak test edilmiştir.

Browse

Browsing Endüstri Mühendisliği Bölümü Koleksiyonu by Author "0000-0001-6325-7741"