Fen Bilimleri Enstitüsü / Science Institute
Permanent URI for this collectionhttps://hdl.handle.net/11727/1392
Browse
7 results
Search Results
Item Bölgesel hava savunma için çok amaçlı konuşlanma modeli(Başkent Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, 2019) Özdemir, Zeynep; İç, Yusuf TanselBu çalışma, katmanlı hava savunma sistemi ile bir bölgenin olası hedeflerden korunması için füzelerin optimal tahsisi ve konuşlanma sorununu ele almaktadır. Bu kapsamda, etkisiz hale getirme olasılığı ve toplam maliyet unsurlarının optimize edildiği çok amaçlı model geliştirilmiştir. Konuşlanma problemi için seçilen bölgedeki çevresel unsurlar nedeni ile yerleşim yapılabilecek alan sınırlandırılmış, yerleşimin bu alan içerisinde yapılması kısıt olarak eklenmiştir. Model, Math Works’ün MATLAB R2016b programı ile kodlanarak çözülmüştür. This study focused on optimal allocation and deployment problem of missiles in order to protect a region against possible threats by Layered Air Defense System. A multi-objective model has been developed to optimize the probablity of kill and total cost. For deployment problem, in the region an area, where the settlement can be made, has been selected and deployment within this area is added to the model as a constraint.The problem has been solved by coding with MATLAB R2016B program of Math Works.Item Binalarda energo-ekonomik sürdürülebilirlik ve verimlilikİçin bir karar verme algoritması: Türkiye’de örnek vaka incelemesi(Başkent Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, 2019) Kışla Tekin, Derya; Çolak, LeventTezin amacı, geleneksel yönteme alternatif olarak geliştirilen yenilikçi melez sistem ile ısıtma, soğutma, elektrik, sıcak su gibi bina yüklerinin karşılarken geri ödeme süresi ve emisyon değerini minimize etmektir. Bu çerçevede; teknik, ekonomik ve çevresel parametreler incelenmiştir ve Excel tabanlı simülasyon programı oluşturulmuştur. Oluşturulan simülasyon programı ile son kullanıcının ihtiyaçları doğrultusunda binalarda sürdürülebilirlik ve enerji verimliliği sağlanması hedeflenmiştir. Çalışmanın teknik çıktıları, melez sistemdeki elektrik ve doğalgaz tüketimleri ile düzlemsel toplaç ve panel alanlarıdır. Çalışmanın ekonomik çıktıları, toplam yatırım maliyeti, toplam işletme maliyeti, toplam maliyet ve geri ödeme süresidir. Çalışmanın çevresel çıktısı ise, yenilikçi yöntem ile elde edilen karbon dioksit kazancıdır. Çalışmada, yenilikçi melez sistemde sürekli devrede olan birlikte ısı ve güç sisteminin bina yüklerini karşılamasındaki oran değişiminin geri ödeme süresi ve karbon dioksit salami üzerindeki etkisi incelenmiştir. Çalışma kapsamında örnek vaka olarak seçilen Eser Yeşil Bina’ nın bina yükleri çalışmanın girdisi olarak kullanılmıştır. Çalışma sonucunda, Eser Yeşil Bina’nın geri ödeme süresi 11.8 yıl olarak bulunmuştur ve geliştirilen iki melez sistemden ilkinin geri ödeme süresi 13.2 yıl, ikinci melez sistemin geri ödeme süresi ise 9.2 yıldır. Melez sistemler ile önlenen karbon dioksit senaryo-1 ve senaryo-2 için sırasıyla 488,1 kgCO2/h ve 592,3 kgCO2/h’dir. The main objective of this dissertation is to develop a model that may be instrumental in simulating the payback period and the CO2 emissions and determining their minimum values in buildings having hybrid while satisfying the HVAC and domestic hot water loads. Technical, economical and environmental variables were considered and an Excel based simulation program was established. The simulation program assists the user to seek, sustainable and efficient solution keeping in mind the needs of users. The technically outputs of this study are electricity and natural gas consumptions, also flapte plate collector and panel area. The program also reports economic outputs of the study are total investment cost, total operating cost, total cost and the payback period. The environmental report of the program is the reduction of carbon dioxide emissions. In particular, in this thesis, the sensivity of economic and environmental results on the load share of the cogeneration unit were investigated. The calculation of building loads is not included in this study. Instead, the existing building loads of Eser Green Office Building were used as an input in the case study. As a result of the study, the payback period of Eser Green Building was found as 11.8 years. The payback periods for two innovative design cases were 13.2 years and 9.2 years, respectively. The carbon dioxide prevented with hybrid systems are 488,1 kgCO2/h and 592,3 kgCO2/h for innovative first scenario and second scenario, respectively.Item Otel seçimi gezgin satıcı problemi için yeni matematiksel modeller(Başkent Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, 2019) Gencel, Cemal Aykut; Keçeci, BarışBu çalışma kapsamında Gezgin Satıcı Problemi (GSP)’nin bir çeşidi olan Otel Seçimli Gezgin Satıcı Problemi (OSGSP) ele alınmıştır. Klasik GSP başlangıç noktası ve bitiş noktası aynı olmak üzere tüm müşterilere en kısa yol veya zaman içinde uğramayı hedefler. Ele alınan problemin farkı ise müşterilerin gün içinde belirlenen bir zaman kısıtına göre ziyaret edilmesi ve her günün bir otelde sonlanmasıdır. Tüm müşterilere uğrama zorunluluğu bulunmaktadır. OSGSP’nin amacı toplam gün sayısını ve seyahat uzunluğunu enküçükleyen rotanın belirlenmesidir. Süre kısıtları dahilinde gün içerisinde yapılan seyahate gezi ve bu gezilerin birleşiminden oluşan çevrime ise tur adı verilmektedir. Her gezi kendisinden önceki gezinin tamamlandığı otelden başlar. Bu tez sonucunda literatürde yer alan matematiksel modeller dışında üç yeni model önerilmiştir. Önerilen yeni modeller ile literatürde yer alan mevcut iki modelin performans karşılaştırması yapılmıştır. In this study Traveling Salesman Problem with Hotel Selection (TSPHS) is discussed which is a variant of Traveling Salesman Problem (TSP). The TSP aims to visit all customers in the shortest way or time, with the same start point and end point. The difference of the TSPHS is that the customers are visited according to a time constraint determined during the day and each trip in a day ends in a hotel. All customers must be visited. The purpose of TSPHS is to determine the total number of days and the length of the trip that minimizes travel length. In terms of time constraints, the tour is a combination of daily trips. Each trip starts from the hotel where the previous trip was completed. As a result of this study, three new models were proposed. The performance of the existing two models in the literature was compared with the proposed new models.Item Doğalgaz gaz kombine çevrim santrali portföyü işletme optimizasyonu(Başkent Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, 2015) Dengiz, Asiye Özge; Gülşen, MehmetTürkiye’de enerji sektörü, önemli ve ilgi çekici bir sektör haline gelmiştir. Sektörün bu denli gelişiminde 2001 yılından başlayan serbestleşme hareketleri, enerji piyasasındaki rekabet, ekonominin gelişmesi, artan talep ve getirdiği yatırım gereksinimleri önemli rol oynamıştır. Bu aşamada özellikle doğal gaz ile elektrik üreten kombine çevrim santralleri (DKÇS) kontrollü çalıştırılabilme ve doğalgazın mevcut olduğu her yere kısa sürede kurulabilme özelliği nedeni ile yatırımcıların dikkatini çekmektedir. Enerji üretimindeki ana girdi olan doğalgazın maliyetli bir ithal ürün olması, serbest piyasa koşullarında elektriğin satış fiyatının değişken olması ve üreticilerin aynı zamanda bir takım yükümlülükleri yerine getirmeleri gereği elektrik üretim tesisleri işletmesini karmaşık bir yöneylem problemi haline getirmektedir. Bu santrallerin genel işleyişindeki maliyetlerin takip edilerek işletmecinin sahip olduğu tüm santraller ile ilgili verilecek kararlarda optimizasyon yapılması hem kârlılık hem de enerji piyasasındaki fiyat oluşumları için önemli bir gereksinimdir. Bu amaçla, bu çalışmada DKÇS için tüm maliyetler ve tahmin edilen piyasa fiyatları düşünülerek, bir işletmecinin kontrolünde olan birden fazla DKÇS’nin optimizasyon modeli kurulmuştur. Oluşturulan bu model sayesinde işletme, mevcut kapasitesini en verimli şekilde kullanırken aynı zamanda elektrik piyasasındaki saatlik değişikliklere analitik metotlara dayanarak, daha hızlı ve hazırlıklı bir şekilde tepki verebilecektir. Ayrıca girdi olarak kullandığı doğal gaz fiyatlarında oluşan farklılıklara veya uzun vadeli anlaşma imkânlarına göre en kârlı üretim planlamasını yapabilecektir. The Energy industry in Turkey is becoming an important and attractive industry. Market liberalization movements starting from 2001, competition in energy markets, economical and industrial development, increasing energy demand as a consequence of fast urbanization and the need for new power plant investments play the main role on its attractiveness. Among different types of power generation facilities, natural gas power plants (NGPP) get considerable attention because of the advantages of being able to generate on demand and location flexibility. At the same time, due to the fact that natural gas, the main input for energy production, is a costly imported good, managing the energy production with unsteady electricity prices in a free market becomes an a complex operation research problem for the producers. The producers, often operating several generators, need to make simultaneous planning for their entire plant portfolio to maximize their profit based on the information coming from the market and equipment characteristics. For this purpose, in this study for the NGPP, a model is developed for producers to plan generation for a certain horizon considering operation costs and forecasted market data. With this model, the companies’ plant capacities can be used efectively and also reaction to the hourly market variations become quicker and be based on analitical methods.Item Çoklu model parçacık filtrelerinde ağırlıklandırılmış istatistiksel model seçimi(Başkent Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, 2015) Barkan Uçar, Murat; Yılmaz, DeryaRadar hedeflerinin takibindeki önemli unsurlardan birisi kullanılan algoritmanın hızıdır. Çünkü hedefler hareket halinde olduğu için gerçek zamanlı takip gerektirir. Hedef takibinde sıklıkla tercih edilen çoklu model parçacık filtresi (ÇMPF) algoritmasında, kullanılan parçacık sayısı ve hareket modellerinin tahmini için gerçekleĢtirilen iĢlem sayısı filtrenin hızını belirleyen en önemli parametrelerdir. Parçacık sayısının ve/veya model hesaplamalarının azaltılması, algoritmanın hızlanmasını sağlayarak hedeflerin gerçek zamanlı takibini kolaylaĢtıracaktır. Bu çalıĢmada, model hesaplamalarının azaltılması amacıyla ağırlıklandırılmıĢ istatistiksel model seçimi (AĠMS) adı verilen yeni bir yaklaĢım önerilmekte ve ÇMPF üzerinde gerçekleĢtirilen uygulamalarına iliĢkin sonuçlar sunulmaktadır. Önerilen algoritmanın baĢarısını değerlendirmek için, farklı senaryolar üzerinde gerçekleĢtirilen benzetimlerde, üç farklı ÇMPF kullanılmaktadır. Bu filtrelerden biri, bu tez çalıĢması için tarafımızdan önerilen yeni bir ÇMPF olup, kullanılan filtrelerden ikisine önerdiğimiz AĠMS algoritması entegre edilmektedir. Elde edilen sonuçlar iĢlem süresi ve tahmin hatası kriterleri esas alınarak karĢılaĢtırılmaktadır. Sonuçlar incelendiğinde, önerilen yaklaĢımın uygulandığı ÇMPF’lerde; iĢlem sürelerinin azaldığı ve algoritma hızının arttığı, tahmin hatasında ise önemli bir artıĢ olmadığı görülmektedir. Sonuç olarak, önerilen bu yeni yaklaĢım, radar hedeflerinin gerçek zamanlı takibinde etkin bir biçimde kullanılabilir. The algorithm speed is the most important fact for tracking of radar targets. Because it requires a real time follow-up for targets motion. In the most preferred algorithm of multi model particle filter (MMPF) for target tracking, the number of calculations for the number of particles and the maneuvering model selection is the most important parameter for determining the process speed of filter. The particle number and/or model calculations should be reduced as much as possible so the reduction of these described two facts expedites the algorithm and eases a real time follow-up. In this study, a new approach which called weighted statistical model selection (WSMS) algorithm is proposed for reduction of model calculations and the results are presented about the applications preformed on MMPF. For evaluate the success of proposed algorithm, in simulations preformed on different scenarios, three different MMPF are used. One of them is a new MMPF which is proposed by us for this thesis. The WSMS is integrated into two of these filters in simulations and the obtained results are compared based on processing time and prediction error criteria. When the results are analyzed, MMPF with the proposed model selection approach; process time decreases so algorithm speed increases, there is no significant increase for prediction error. As a result, WSMS algorithm can be used effectively for maneuvering radar targets in real time follow-up.Item GSM 900 bandında komşuluk ilişkilerini kullanarak optimal frekans planlama(Başkent Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, 2009) Kavlak, Hakan; Doğan, MustafaGSM sisteminde, iletişim tekniğinin temelini oluşturan zaman bölmeli çoklu erişim modeli ve mevcut frekans bandı kullanılarak ancak sınırlı sayıda kullanıcıya hizmet verilebilir. Kullanıcının artması ile havada bulunan frekans sayısı da artacağından sinyallerin birbirine girişimi artacak ve başta ses kalitesinde olmak üzere tüm şebeke figürlerinde kötüleşmeler oluşacaktır. Bu nedenle istasyonda bulunan her hücrenin tüm frekansları gerek kendisi gerek çevresindeki diğer hücreleri bozmayacak şekilde planlanmalıdır. Kaynağın az, ihtiyacın fazla olması nedeniyle frekansların tekrar kullanım sıklığının yüksek olduğu yerlerde elle frekans atanması da imkânsızdır. Bu tez çalışmasında, hücrelerin birbirini etkileme durumlarına göre frekansların otomatik olarak belirlenmesini sağlayacak bir algoritma geliştirilmiştir. Özellikle çevre bilgisi, hücrenin yoğunluğu, çevresindeki diğer hücreler ile ilişkileri göz önünde tutularak frekansların en uygun şekilde dağıtılması sağlanmıştır. Hücrelerin birbirine etkisi tahmini değil, şebekeden canlı ölçümler alınarak hesaplanmıştır. Ayrıca önerilen uyarlamalı eşik yöntemi ve döngüsel algoritma en kısa sürede, en doğru sonucu verebilecek şekilde tasarlanmıştır. Çalışma gerek canlı şebeke verilerinin kullanılması, gerek uyarlamalı eşik denetimiyle daha önce bu konuda yapılan çalışmalardan ayrılmaktadır. Çıkan temiz frekans sonuçları ise Yozgat il merkezinde bulunan hücrelere uygulanarak Şebeke performansı ölçülmüştür. Konuşma çağrı başarı kurma, konuşmaya devam edebilme ve kaliteli konuşma ana temel göstergelerinde iyileşmeler sağlanmıştır. In GSM, time division multiple access technique the number of active subscribers should be restricted. Increasing the subscribers cause to increase the frequency in the air which degrade the speech quality and other system quality figures. Because of this all frequencies of all cells‟ in a base station must be selected carefully. Since the number of frequencies is low with respect to the demand frequency reuse is very high in city center so that it is impossible to assign frequencies manually. In this research, automatic frequency planning algorithms are tried by using inter-cell dependency. In fact the cell environment, traffic of the cell and the relationship in between the neighbor cells are considered while assigning clear one. The inter cell dependency value is determined from real network not through on estimation algorithm. Also by using adaptive thresholding method, the efficiency of the proposed algorithm is improved significantly. Live network inter cell dependency measurements and the iterative algorithm that uses adaptive thresholding method are the main contributions and constitute the novelty of this work. The resulted frequency plan tested in Yozgat city center‟s cells and network performances are examined. Main key performance indicators such as call setup success rate, retainability and integrity values are successfully increased.Item Gürsu-Bursa fotovolatik güç santralinin simülasyonu; teknoekonomik ve çevresel optimizasyon(Başkent Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, 2015) Gültuna, Kıvılcım Merve; Çolak, LeventBu tezin amacı, Gürsu Bursa Bölgesinde bulunan fotovoltaik güç santralinin teknoekonomik ve çevresel optimizasyonuna yönelik bir simülasyon modeli geliĢtirilmesidir. Yenilenebilir enerji yatırımcılarının daha az zaman harcamaları ve tasarruf elde etmesi için simülasyon yazılımlarının kullanımı önemlidir. Bu çalıĢmada teknik, ekonomik ve çevresel açıdan matematiksel bir model oluĢturulmuĢ ve geliĢtirilen simülasyon programıyla eğik düzleme gelen ıĢınım, PV panel verimi, santralin elektrik üretim değeri, yıllık kazancı, salımı önlenen karbon miktarı ve amortisman süresi hesaplanmıĢtır. GeliĢtirilen simülasyon programında elde edilen sonuçlar, piyasada ticari olarak yaygın biçimde kullanılan RetScreen simülasyon yazılımından elde edilen sonuçlarla karĢılaĢtırılarak doğrulanmıĢtır. Elektrik üretimi ve karbon salım miktarında azalma yönünde 1,8 %, amortisman süresinde ise artıĢ yönünde 2,7 % sapma olduğu tespit edilmiĢtir. GeliĢtirilen simülasyon kullanılarak yapılan duyarlılık analizleriyle etkin parametreler belirlenmiĢ ve eğim açısı, PV tipi ve üretim miktarlarının değiĢtirildiği farklı senaryolar oluĢturulmuĢ ve teĢvik alınması ve alınmaması durumları da göz önüne alınarak her senaryo için amortisman süresi hesaplanmıĢtır. Sonuç olarak, devletin karbon teĢviği ve yerli malı PV modül kullanım teĢviği vermesi durumunda, Polikristalin tipi PV panellerin 25° eğim açısıyla yerleĢtirilmesi, tüketim talebinden % 80 fazla oranda elektrik üretimi yapılabilecek bir santral kurulması gerektiği teknoekonomik ve çevresel açıdan optimum çözüm olduğu tespit edilmiĢtir. En iyi senaryo için amortisman süresi mevcut durumda 10,4 yıl olup, geliĢtirilen simülasyonda 6,7 yıl, RetScreen simülasyonunda ise 5,9 yıl olarak bulunmuĢtur. The goal of this thesis is to develop a simulation model intended to the techno-economic and environmental optimization of photovoltaic power plant in the region of Gürsu Bursa. Usage of simülation software is significant to spend less time and save appropriations for investor of renewable energy. In this study, mathematical model has been developed by considering economical, technical, and environmental issues. In addition to that radiation on the inclined panel, PV panel efficiency, the power output of the plant, annual earnings, the amount of inhibited carbon emission, and the duration of amortization are calculated with the help of this simulation software. The results which are obtained from the developed simulation software are verified by comparing RetScreen simulation results used widely on the trading market. % 1.8 of decrease is determined in the amount of carbon emission and power generation; On the other hand, % 2.7 of decrease is determined in the duration of amortization. Effective parameters are determined by using the sensitivity analysis that are performed with the improved simulation. Moreover different scenarios are formed where the inclination angle, the type of PV and the amount of production are changed. The duration of amortization has been figured out for each scenario considering the case of being encouraged or not. As a result, the usage of Polycrystalline type panels with an inclination angle of 25° is determined as the optimum solution when the production rate is % 80 more than power demand, in the presence of governmental incentives for carbon emission and the usage of local PV models. Although amortization period is 10,4 years for Gürsu Bursa solar power plant at current situation, it was as 6,7 years for the developed simulation and 5,9 years for RetScreen simulation.