Kaynak kısıtlı inşaat projeleri süre-gider eniyilemesinde karşılaştırmalı melez-metasezgisel yöntem seçimi

Abstract

Bir inşaat projesinin başarısını belirleyen en önemli unsurların başında, öngörülen zaman ve bütçe dahilinde tamamlanabilmesi gelmektedir. Projelerin hayata geçirilmesinde gerekli olan tüm kaynakların (işgücü, malzeme, makine, ekipman vs.) kısıtlı olarak bulunduğu bilinmektedir. Yalnızca maddi kaynakların değil, aynı zamanda sürenin de kısıtlı oluşu süre-gider ilişkisi olarak tanımlanan kavramın temelini oluşturur. Süre ve gider arasında bir denge kurulabilmesi projenin planlama aşamasındaki kritik noktalardan biridir. Bu iki proje ögesinin kısıtlar nedeniyle birbiriyle çelişmesi, eniyileme olarak adlandırılan tekniklerin geliştirilmesine öncülük etmiştir. Eniyileme, farklı çözümler içerisinde amaca en uygun olanını elde etmeye yönelik çalışmalardır.Geçmişte süre-gider eniyilemesi yalnızca geleneksel olarak nitelendirilen bir takım deterministik yöntemler ile yapılmaktayken, günümüzde daha güncel stokastik yöntemler de kullanılmaya başlanmıştır. Geleneksel yöntemlerin karmaşık problemlerde çözüme ulaşmaktaki yetersizliği nedeniyle geliştirilen bu yeni teknikler toplu halde metasezgisel algoritmalar olarak isimlendirilmektedir. Metasezgisel algoritmalar sunduğu çözümler bakımından her zaman en iyiyi garanti altına almamakla birlikte en iyiye yakınsama özelliğine sahiptir. Çoğunlukla doğadan esinlenerek geliştirilen metasezgisel algoritmaların pek çok türü bulunmaktadır.Bu tez çalışması kapsamında süre-gider eniyilemesinin teorik altyapısı ortaya konularak probleme yönelik çeşitli çözüm teknikleri sunulmuştur. Öncelikle geleneksel yöntemlerden serim akış algoritması ve analitik yöntem ile yaklaşım geliştirilmiştir. Ardından metasezgisel algoritmalardan genetik algoritma ve parçacık sürü optimizasyonu probleme uygun şekilde modellenerek bilgisayar programında kodlanmıştır. Tezin amacı, süre-gider eniyilemesi probleminin çözümüne yönelik tekniklerin geliştirilmesi ve karşılaştırmalar yaparak farklı özellikteki uygulamalarda uygun yöntemin seçimini göstermektir.

The completion of a project within the estimated time and budget is one of the most important factors for determining the success of a construction project. It is known that, all the resources (labour, materials, machinery, equipment etc.) required by the projects are limited. Not only the limited material resources, but also limited duration of the project are the basis of the concept defined as time-cost relationship. Balancing of duration and expenditure is one of the critical points in the planning steps of the project. The contradiction between these two elements leads to the development of techniques called optimization. Optimization is aimed to achieve the most appropriate one in different solutions.In the past, time-cost trade-off was only executed with a number of deterministic methods defined as traditional; however more current stochastic methods are being used nowadays. These new techniques, which are developed due to the inadequacy of the conventional methods to solve the complex problems, are called metaheuristic algorithms. Even though metaheuristic algorithms do not assure the best through the solutions for every time, they have the feature of convergence to the best. There are many types of metaheuristic algorithms which are developed with mostly inspiration from the nature.Within the scope of this thesis, the theoretical background of time-cost trade-off is presented and various solution techniques for the problem are presented. First of all, the approach has been developed by network flow algorithm and analytical method from traditional methods. Then, genetic algorithms and particle swarm optimization are modelled properly according to the problem and coded in the computer program. The aim of the thesis is to develop and compare techniques for solving time-cost trade-off problem and show the choice of the appropriate method in different applications.