Scheduling the municipal solid waste collection with a gıs-based clustering approach: A case study of çiğli district
Cbs tabanlı kümeleme yaklaşımıyla belediye katı atık toplama planlaması: Çiğli ilçesi örneği
- Tez No: 1002260
- Danışmanlar: DOÇ. DR. SEDAT YALÇINKAYA
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Şehircilik ve Bölge Planlama, Urban and Regional Planning
- Anahtar Kelimeler: Belediye Katı Atık Yönetimi, Kentsel Hizmet Lojistiği, Coğrafi Bilgi Sistemleri, Kapasiteli Yay Yönlendirme Problemi, Yüksek Yoğunluklu Yönlendirme, Karbonsuzlaştırma, Araç yönlendirme problemi, Atık yönetimi, Katı atıklar, Kentsel atıklar, Kentsel dönüşüm, Kentsel hizmetler, Kümeleme analizi, Rota optimizasyonu, Municipal Solid Waste Management, Urban Service Logistics, Geographic Information Systems, Capacitated Arc Routing Problem, High-Density Routing, Decarbonization, Vehicle routing problem, Waste management, Geographical information systems, Solid wastes, Urban wastes, Urban transformation, Urban services, Cluster analysis, Route optimization
- Yıl: 2026
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İzmir Katip Çelebi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kentsel Dönüşüm Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Verimsiz rota planlaması ve tek tip programlara bağımlılık, Belediye Katı Atık Yönetimi'nin (MSWM) operasyonel verimliliği ve sürdürülebilirliği için kritik engeller oluşturmaktadır. Bu kısıtlamaların ele alınması, geleneksel yaklaşımlardan veri odaklı optimizasyona geçişi gerektirmektedir. Bu çalışma, Türkiye'nin İzmir ilinin Çiğli ilçesinde kapsamlı bir vaka çalışmasıyla bu sorunları inceleyerek, entegre bir CBS tabanlı optimizasyon çerçevesi geliştirmektedir. Araştırma, çalışma süresini, yakıt tüketimini ve egzoz emisyonlarını en aza indirmek için rota optimizasyonu ve talebe duyarlı planlamaya odaklanan iki ana aşamada gerçekleştirilmiştir. İlk aşamada, dağınık toplama noktaları için toplama rotalarını optimize etmek amacıyla CBS tabanlı analizler kullanılmıştır. Yay ve düğüm yönlendirme problem tipleri kullanılarak, bölgeleme ve bölgeleme dışı yaklaşımlar da dahil olmak üzere farklı rotalama senaryoları karşılaştırılmıştır. Kapasiteli yay yönlendirme problemini taklit etmek için U dönüşü kısıtlamalarıyla yapılandırılmış yüksek yoğunluklu yönlendirme senaryosu, en önemli iyileşmeyi sağlamıştır. Mevcut sisteme kıyasla, bu yaklaşım toplama süresinde %16,94, seyahat mesafesinde %21,47 ve yakıt tüketiminde %24,57 tasarruf sağladı. Sonraki aşamada, araştırma tekdüze rotalamadan, mekansal talep heterojenliğini ele alan talebe duyarlı planlamaya doğru ilerledi. Optimal toplama sıklıklarını belirlemek için sıcak nokta analizini kullanan bir CBS tabanlı çerçeve kullanıldı. Sonuçlar, mekansal optimizasyonun operasyonel fazlalıkları ortadan kaldırdığını, toplama noktalarını %31,63 ve konteyner envanterini %25,69 oranında azalttığını gösterdi. Bu aşama, toplam toplama süresinde %18,75 ve CO₂ emisyonlarında %19,91 azalma sağladı. Toplamda, önerilen stratejiler belediyenin toplam karbonsuzlaştırma hedeflerine yaklaşık %10 katkıda bulundu. Bu bulgular, mekansal istatistiklerin gelişmiş rotalama stratejileriyle entegre edilmesinin, MSWM verimliliğini artırmak ve belediye karbonsuzlaştırma hedeflerine katkıda bulunmak için ölçeklenebilir bir yol sunduğunu doğrulamaktadır.
Özet (Çeviri)
Inefficient routing and reliance on uniform schedules constitute critical obstacles to the operational efficiency and sustainability of Municipal Solid Waste Management (MSWM). Addressing these constraints necessitates a transition from traditional approaches to data-driven optimization. This study examines these issues through a comprehensive case study in the Çiğli District of İzmir, Turkey, developing an integrated GIS-based optimization framework. The research was conducted in two main stages, focusing on routing optimization and demand-responsive planning to minimize operating time, fuel consumption and exhaust emissions. In the first stage, GIS-based analyses were utilized to optimize collection routes for dispersed collection points. Different routing scenarios, including zoning and non-zoning approaches, were compared using arc and node routing problem types. The high-density routing scenario, configured with U-turn restrictions to emulate a capacitated arc routing problem, provided the most significant improvement. Compared to the current system, this approach achieved 16.94% savings in collection time, 21.47% in travel distance, and 24.57% in fuel consumption. In the subsequent phase, the research progressed from uniform routing to demand-responsive planning that addresses spatial demand heterogeneity. A GIS-based framework was employed, utilizing hotspot analysis, to determine optimal collection frequencies. The results demonstrated that spatial optimization eliminated operational redundancies, reducing collection points by 31.63% and container inventory by 25.69%. This phase yielded an 18.75% reduction in total collection time and a 19.91% reduction in CO₂ emissions. In total, the proposed strategies contributed approximately 10% toward the municipality's total decarbonization targets. These findings confirm that integrating spatial statistics with advanced routing strategies offers a scalable pathway for enhancing MSWM efficiency and contributing to municipal decarbonization targets.
Benzer Tezler
- Booster disinfection in water distribution networks
Su dağıtım şebekelerinde ek klorlama uygulanması
ÇAĞLAYAN SERT
Yüksek Lisans
İngilizce
2009
İnşaat MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. AYŞE BURCU ALTAN SAKARYA
- Hibrit enerji yönetim sistemi algoritmalarının paralel hibrit araçlarda analizi ve dinamometre testleriyle doğrulanması
Analysis of hybrid energy management system algorithms in parallel hybrid vehicles and verification with dynamometer tests
BAYRAMCAN İNCE
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Makine MühendisliğiHacettepe ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SELAHATTİN ÇAĞLAR BAŞLAMIŞLI
- Scheduling the Turkish soccer league using mathematical programming
Türkiye futbol ligi fikstürünün matematiksel programlama ile oluşturulması
FARUK GÜNEY
Yüksek Lisans
İngilizce
2013
Sporİzmir Yüksek Teknoloji EnstitüsüBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. BURAK GALİP ASLAN
- Scheduling the Turkish Super Football League
Türkiye Süper Futbol Ligi'nin çizelgelenmesi
HASAN BAYRAK
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Endüstri ve Endüstri MühendisliğiAbdullah Gül ÜniversitesiEndüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ MUHAMMED SÜTÇÜ
- Scheduling implementation of an anti-corruption strategy in the Governorate of Baghdad
Bağdat ilinde yolsuzlukla mücadele stratejisinin programlanması
TAREQ ZEYAD FAHAD AL-MAJMAIE
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
Kamu Yönetimiİstanbul Gedik Üniversitesiİşletme Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ENVER ALPER GÜVEL