Demiryolu trafik kontrolü probleminin genetik algoritmalarla çözümü

Abstract

Ulaştırma alt sistemlerinden biri olan demiryolu, diğer ulaştırma alt sistemleriyle yoğun bir rekabet halinde bulunmaktadır. Yürütüle gelen yanlış politikalar sonucu ülkemizde demiryolu ulaştırmasına olan talep, yolcu ve yük taşımacılığında karayolunun oldukça gerisinde kalmıştır. Demiryolunun pazar payını arttırması ve rekabetini devam ettirebilmesi için hizmet kalitesini arttırması gerekmektedir. Dakiklik ve güvenilirlik bir ulaştırma alt sisteminin kalitesini belirleyen ölçütlerin başında gelmektedir. Bu ölçütlerin istenilen seviyede tutulabilmesi de kısmen etkin trafik kontrolü ile sağlanabilir.Trenler önceden hazırlanmış bir hareket planına uygun biçimde hareket etmektedir. Ancak beklenmedik bazı olayların gerçekleşmesi sonucu gecikmeler ve dolayısıyla trenlerarası çatışmalar meydana gelebilmektedir. Trafik kontrolü, trenlerarası çatışmaları, gecikmeleri mümkün olduğunca azaltacak şekilde çözüp, yeni bir uygulanabilir çizelge hazırlamak için uygulanır. Problemin zorluk derecesi nedeniyle, problemin en az gecikme içeren çözümüne kabul edilebilir bir süre içerisinde ulaşılması imkânsızdır. Bu çalışmada, 5 dakika gibi kısa bir süre içerisinde uygulanabilir ve gecikme toplamının olabildiğince en küçüklendiği bir çizelge hazırlamak için, genetik algoritmalar kullanılmıştır. Geliştirilen algoritmanın çözümleri, belirli boyuttaki problemlerin kesin ve dispeçer çözümleri (yapay sinir ağı) ile karşılaştırıldığında, algoritma kısa sürede yeteri kadar iyi sonuçlar vermektedir. Algoritmanın uygulanması için geliştirilen bilgisayar programı, tren dispeçerleri için bir karar destek sistemi olarak da kullanılabilir.