Electric bus scheduling in urban transportation

Günümüz dünyasının en büyük problemlerinden olan küresel ısınma ile mücadele etmek amacıyla, karbon salınımının azaltılması zorunlu hale gelmiştir. Ekonomik kalkınma ve insan refahının sağlanmasında önemli bir bileşen olan ulaşım, karbon salınımında büyük bir paya sahiptir. Ulaşım, karbon salınımını azaltarak sürdürülebilir bir sistem olma yolunda potansiyel bir adaydır. Sıfır karbon salınımına sahip olan elektrikli motorlar, karakteristik özellikleri nedeniyle toplu taşımaya kolayca dâhil edilebilmektedir. Bu nedenle, elektrikli otobüsler ulaşımı sürdürülebilir hale getirmekte çok etkili bir araçtır. Bu tez çalışmasında, kent ulaşımında elektrikli otobüslerin kullanılması durumunda mevcut otobüs tarifesinde belirli olan seferlerin gerçekleştirilmesi için gerekli olan elektrikli otobüs sayısının belirlenmesi, elektrikli otobüslerin çizelgelenmesi ve elektrikli otobüslerin şarj zamanlarının planlanması problemlerinin çözülmesi amaçlanmıştır. Ele alınan problemlerin çözümü için iki aşamalı karışık tam sayılı doğrusal programlama modeli geliştirilmiştir. Matematiksel model, karar vericilerin kent ulaşımında elektrikli otobüslerin kullanımıyla ilgili endişelerini giderecek şekilde oluşturulmuştur. Böylece, kent ulaşımında elektrikli otobüs kullanımına geçişin kolaylaştırılması ve hızlandırılması amaçlanmaktadır. Vaka çalışmasında; Bursa kent ulaşımının yedi rotasında dizel otobüslerin elektrikli otobüsler ile değiştirilmesi durumunda, toplu taşımanın operasyon planlama sürecinde karşılaşılan gerçek hayat problemlerinin çözümü sunulmuştur. Bursa kent ulaşımının iki rotası için yapılan duyarlılık analizi, rotaların şarj stratejilerini belirlemede bu tez çalışmasının kapsamlı rehberlik sağlayacağını ortaya koymuştur.To contend with global warming, one of the biggest problems in today’s world, reducing carbon emissions has become mandatory. Transportation, which is an important compound economic growth and human welfare, has a large share in carbon emissions. Transportation is a potential candidate for becoming a sustainable system by reducing carbon emissions. Electric motors with zero carbon emissions can be efficiently included in public transport due to their characteristics. Therefore, electric buses are extremely influential tools to make transportation sustainable. In this thesis, it is aimed to determine the number of electric buses required to carry out the specific round in the available bus schedule if electric buses are used in urban transportation, to schedule the electric buses and to solve problems with planning charging times for electric buses. A two-stage mixed integer linear programming model has been developed to solve the problems covered. The mathematical model is designed to address decision makers' concerns about the usage of electric buses in urban transportation. Thus, it is aimed to facilitate and accelerate the transition to electric bus use in urban transportation. In the case study, if diesel bus buses are replaced by electric buses on seven routes of Bursa urban transportation, the solution to real life problems encountered during the operation planning process of public transport is presented. The sensitivity analysis of the two routes of Bursa urban transportation has shown that this study will provide comprehensive guidance in determining the charging strategies of the routes.BURULA