Pamukkale Univ Muh Bilim Derg. Ahead of Print: PAJES-59951 | DOI: 10.5505/pajes.2023.59951

Optimization of Ýzmir’s public transportation system by linear programming and sensitivity analysis

Çaðla GÖRGÜLÜ, Lale GÖRGÜLÜ, Yavuz DUVARCI
City and Regional Planning Department, Faculty of Architecture, Ýzmir Institute of Technology, Ýzmir, Türkiye

This study will focus on public transportation problems in terms of energy consumption, excessive travel time, and fares. The study seeks the best solutions for such concerns in the Izmir case. It aims to optimize these subjects for the tramway and bus systems, which are comparable in terms of origin and destination points. This study, also, draws attention to the integration issue of the transportation modes. The methods employed in this study are linear programming and sensitivity analysis. For this study, nine routes, which have both tramway and bus lines, were determined. The routes sharing the same transfer points were taken to investigate which transportation type would be the most convenient or useful, what their drawbacks and positive outcomes would be, and which one would be environmentally friendly, with especially the lowest cost. For linear programming, the Solver tool of Microsoft Excel® software was utilized. Initially, the objective functions were identified as minimization of energy consumption, minimization of route length and minimization of passenger costs. The data about energy consumptions, speeds, and passenger volumes were collected are constraints of optimizations. Finally, sensitivity analysis was conducted to assess the findings. The best solutions with bus and tram options were found for both passengers and operators. Optimal routes are Fahrettin Altay-Alsancak, Fahrettin Altay-Halkapýnar, Maviþehir-Bostanlý and Egekent-Bostanlý. The study contributes to the literature using the time matrix besides to the transport cost matrix. Thus, this research serves not only for monetary aims but also for environmental and social aims.

Keywords: Public transportation, Operations research, Linear programming, Sensitivity analysis, Energy consumption

---

Ýzmir’in toplu ulaþým sisteminin doðrusal programlama ve duyarlýlýk analizi aracýlýðýyla optimizasyonu

Çaðla GÖRGÜLÜ, Lale GÖRGÜLÜ, Yavuz DUVARCI
Ýzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü Mimarlýk Fakültesi, Þehir Planlama Ana Bilim Dalý, Ýzmir

Bu çalýþma, enerji tüketimi, seyahat süresi ve ulaþým ücreti perspektiflerinden toplu ulaþým problemlerine odaklanmaktadýr. Çalýþmanýn amacý Ýzmir örneðinde görülen benzer ulaþým sorunlarýna yönelik güzergâh açýsýndan karþýlaþtýrýlabilir olan tramvay ve otobüs sistemleri için en iyi çözümleri sunmaktýr. Ayrýca, bu çalýþma farklý ulaþým tipleri arasýndaki bütünleþme konusuna dikkat çekmektedir. Çalýþmada kullanýlan yöntemler doðrusal programlama ve duyarlýlýk analizidir. Bu çalýþma için hem tramvay hem de otobüs hattýna sahip dokuz rota belirlenmiþtir. Hangi ulaþým tipinin daha uygun veya kullanýþlý olduðunu, bunlarýn olumsuz ve olumlu sonuçlarýnýn neler olduðunu ve hangisinin çevre dostu ve yolcu bütçesine dost olduðunu incelemek üzere ayný aktarma noktalarýný paylaþan rotalar seçilmiþtir. Doðrusal programlama Microsoft Excel® yazýlýmýnýn bir uzantýsý olan çözücü aracýyla gerçekleþtirilmiþtir. Ýlk olarak, amaç fonksiyonlarý en küçük enerji tüketimi, en küçük rota uzunluðu ve en küçük yolcu ücreti olarak tanýmlanmýþtýr. Elde edilen enerji tüketimi, hýz ve yolcu hacmi verileri optimizasyonlarýn kýsýtlarýdýr. Son olarak, bulgular duyarlýlýk analizi aracýlýðýyla deðerlendirilmiþtir. Hem yolcular hem ulaþým iþletmecileri için otobüs ve tramvay seçenekli en iyi sonuçlar tespit edilmiþtir. En uygun rotalar Fahrettin Altay-Alsancak, Fahrettin Altay-Halkapýnar, Maviþehir-Bostanlý ve Egekent-Bostanlý rotalarýdýr. Bu çalýþma, ulaþým maliyet matrisinin yaný sýra seyahat süresi matrisini kullanarak literatüre katký saðlamaktadýr. Böylece, bu araþtýrma sadece mali amaçlara deðil, çevresel ve sosyal amaçlara da hizmet etmektedir.

Anahtar Kelimeler: Toplu ulaþým, Yöneylem araþtýrmasý, Doðrusal programlama, Duyarlýlýk analizi, Enerji tüketimi

---