Elektrikli bisiklet paylaşım sistemlerinde heterojen filo ile yeniden dengeleme problemi: Matematiksel model ve sezgisel algoritma

Bisiklet paylaşım sistemleri (BPS), kullanıcıların bisikletleri satın alma ve bakım sorumluluğu olmaksızın kiralayabildikleri yaygın bir araç paylaşım platformudur. BPS’de yeniden dengeleme, yüksek talep noktalarında bisikletlerin erişilebilirliğini ve bakım–dağıtım süreçlerinin sürdürülebilirliğini sağladığı için kritik öneme sahiptir. Son yıllarda kullanım kolaylığı nedeniyle elektrikli bisikletler (e-bisiklet) tercih edilmektedir. Ayrıca dengeleme işlemi için kullanılan araçlar boyut, hız ve kapasite açısından farklılık gösterebilmektedir. Bu nedenle çalışmada, batarya değişimli e-bisikletlerin kullanıldığı BPS’de (e-BPS) heterojen filo ile statik tam yeniden dengeleme problemi (e-HSTYDP) ele alınmıştır. e-HSTYDP, istasyonlar arasında e-bisikletlerin yeniden dağıtımında kullanılacak araç tipinin seçilmesi ve dengelemenin yapılması problemidir. Toplam dengeleme süresi ve toplam maliyet amaçlarının ayrı ayrı ele alındığı problem için karma tamsayılı model geliştirilmiştir. e-HSTYDP, NP-zor sınıfında yer aldığından, orta ve büyük boyutlu problemlere makul zamanlarda çözüm üretebilmek amacıyla Clarke-Wright Tasarruf (CWT) algoritmasına dayalı çözüm kurucu algoritma geliştirilmiştir. Model ve algoritmanın performansı, 6–40 düğüm arasında değişen 78 test problemi üzerinde incelenmiştir. Sonuçlar, küçük boyutlu problemler için modelin en iyi ya da en iyiye yakın çözümleri kısa sürede (en fazla 700 sn) üretebildiğini, ancak problem boyutu arttıkça çözüm süresinin hızla yükseldiğini göstermektedir. s-CWT algoritması ise orta ve büyük boyutlu problemlere 125 sn’den daha kısa sürede uygun çözümler üretmiş ve modelin bulduğu 3 çözümü iyileştirmiştir..