Polen - İTÜ Akademik Açık Arşive Hoş Geldiniz

Yeni Eklenenler

• Yükleniyor...

  Item type:Öğe, Erişim durumu: Açık Erişim ,

  Farklı çikolataların reolojik, tekstürel, duyusal özelliklerinin ve diğer bazı kalite kriterlerinin yapay sinir ağları ile tahminlenmesi

  (Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 2026-04-30) Aydın, Nurcanan; Altay, Filiz; 506192508; Gıda Mühendisliği

  Daha fazla göster

  Bu çalışmada, makine öğrenmesinin bir alt dalı olan yapay sinir ağları ile farklı çikolata örneklerinin kompozisyonlarına bağlı olarak sertlik, viskozite, renk, erime özelliklerini ve duyusal parametre skorlarını yüksek doğrulukla tahmin edebilen model geliştirmek amaçlanmıştır. Araştırma, başlıca dört aşamadan oluşmuştur. Birinci aşamada, farklı kompozisyolara sahip yerli ve ithal markalardan oluşan beyaz, sütlü ve bitter çikolata örnekleri pazaryerlerinden temin edilmiştir. Etiket bilgilerine göre, çikolata bileşenleri varlık/yokluk durumlarına göre 1-0 şeklinde kodlanmış ikili değişkenler olarak, toplam yağ ve toplam kakao katıları oranları da sürekli değişkenler olarak modelde kullanılacak datasetinin giriş verileri oluşturulmuştur. İkinci aşamada, her bir örnekte tekerrürlü olmak kaydıyla sertlik, viskozite, renk ve erime parametreleri, duyusal analizleri gerçekleştirilmiştir. Elde edilen deneysel sonuçlar ile modelde kullanılacak datasetinin çıktı verileri oluşturulmuştur. Çikolata kompozisyonları ile elde edilen deneysel veriler arasında istatistiksel anlamlılık ve korelasyon değerlendirilmiştir. Üçüncü aşamada, yapay sinir ağları eğitim sürecinde çeşitli öğrenme algoritmaları ve ince ayar hiperparametreleri deneme/yanılma yoluyla özelleştirilmiş bir Matlab kodu kullanılarak performansları değerlendirilmiştir. Dördüncü ve son aşamada ise, en iyi eğitim ve tahmin performansını sağlayan hiperparametreler belirlenerek modelin başarısı ve güvenilirliği çeşitli testler ile değerlendirilmiştir. Elde edilen sonuçlara göre, en güvenilir ve stabil eğitim süreci Levenberg-Marquardt eğitim algoritması ile elde edilmiştir. Bu algoritma ile eğitim sonucunda, geliştirilen sinir ağı modeli yalnızca çikolata kompozisyonuna bağlı olarak sertlik ve viskozite değerlerini, renk ve erime parametrelerini, duyusal skorları sırasıyla 0,95, 0,97, 0,95, 0,84, 0,23 R2 değerleri ile tahmin edebilmiştir. Model, kompozisyon ile çikolatanın sertlik, viskozite, erime ve renk değerleri arasındaki ilişkiyi başarılı bir şekilde yakalayabilmiş ve güvenilir tahmin performansları sergilemiştir. Bunun yanısıra, duyusal analiz sürecinde panelistlerin subjektif puanlamaları modelin kompozisyon ile duyusal skorlar arasındaki ilişkiyi kaçırarak bu farklılıkları gürültü olarak nitelendirmesine neden olmuştur. Bu nedenle, duyusal analiz skorlarının tahmini için model iyileştirmeleri gerekmektedir. Elde edilen sonuçların, yeni çikolata formülasyonlarının hızlı bir şekilde değerlendirilmesini sağlayarak Ar-Ge ve üretim süreçlerinde endüstriye katkı sağlama potansiyeli bulunmaktadır.

  Daha fazla göster
• Yükleniyor...

  Item type:Öğe, Erişim durumu: Açık Erişim ,

  Mimari tasarımda üretken yapılar olarak temsil mekanizmaları

  (Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 2026-03-24) Gülle, Alper; Uluoğlu, Belkıs; 502182001; Mimari Tasarım

  Daha fazla göster

  Tasarlama, oluş halindeki düşüncenin temsil ortamı aracılığıyla dışsallaştırılarak temsil nesnelerine dönüştürüldüğü ve bu nesnelerin taşıdığı enformasyonun bilişsel süreçler yoluyla içselleştirilerek tasarım sürecine dahil edildiği döngüsel eylemler bütünü olarak tanımlanabilir. Bu süreçte tasarım bilgi ve düşüncesinin üretimi, bilişsel süreçler ile temsil ortamlarının etkileşimli üretkenliği aracılığıyla gerçekleşirken temsil dolayımı tasarımcının üretim süreçleri ile temsil edimleri arasındaki etkileşimi mümkün kılan zihinsel işleyişler olarak işlev görür. Tasarım sürecinde, temsil nesneleri taşıdıkları enformasyonla tasarlamanın düşünsel bağlamını oluştururken tasarımcının algılama, işleme, karar verme ve dönüştürme gibi bilişsel eylemlerinde önemli bir rol oynar. Tasarlayan özne ile temsil pratikleri arasındaki bu ilişkiler ağı, düşünce ile eylemi, içsel ve dışsal temsil etkileşimi bağlamında, birbirine bağlamakta ve tasarlamanın gerçekleşmesini mümkün kılmaktadır. Bu bağlamda tasarlama eylemi, bilişsel süreçler ile temsil nesnelerini temsil eylemi aracılığıyla bir araya getiren karmaşık bir ilişki ve etkileşim ağı olarak kavranmaktadır. Temsil dört ilişkili boyutta – temsil nesnesi, eylemi, dolayımı ve mekanizması – ele alınmakta; dışsal ortamların içsel bilişsel süreçler ve sosyokültürel bağlamla ayrılmaz bir bütünlük içinde olduğu vurgulanmakta, tasarım etkinliği, öznelerin (tasarımcı ve eğitmenler), araçların (temsil ortamları), kuralların, topluluğun ve işbölümünün etkileşime girdiği aracılı bir etkinlik sistemi olarak ele alınmaktadır. Bu çalışma, temsil eylemini mümkün kılan temsil ortamlarının bilişsel etkisini, aynı zamanda temsil ortamlarına içkin bilişi; içinde bulunulan pratik topluluğunda aktörler arasındaki etkileşimle gerçekleşen ortak bir üretim süreci olarak ele alarak mevcut yaklaşımlardan ayrılmaktadır. Temsilin, bireysel biliş ile sosyokültürel etkileşimler arasında aracılık eden epistemik bir altyapı sunduğu varsayımından hareketle; temsil dolayımını tasarlama sürecinin yönlendirici ve etkin bir bileşeni olarak değerlendirmektedir. Bu bağlamda araştırmanın temel amacı, temsil dolayımının bir pratik topluluğu içinde bilişsel süreçleri şekillendirmede etkin olup olmadığını ve eğer etkinse bu etkinliğin aktörlerin bilişsel süreçlerini nasıl yönlendirdiğini ve/veya yapılandırdığını incelemektir. Tezin temel söylemi, tasarım sürecine eşlik eden farklı temsil ortamlarının, tasarım düşünce ve bilgisini üreten ilişkileri kendi olanaklılıkları (affordance) ile sınırlandırararak/biçimlendirerek, aktörlerin bilişsel süreçlerini ortak düşünce ile bilgi biçim ve kategorilerine yönlendirmekte veya koşullandırmakta olduklarıdır. Ek olarak, hem öznenin kendi bilişsel süreçleriyle ilişkileri hem de öznelerarası etkileşimi, kendi özerk bilgi alanı ve olanaklılıkları ile yönlendiren temsil ortamlarının tasarlamanın bilişsel süreçlerinin aracısı, dolayısıyla tasarım bilgisi ve düşüncesinin taşıyıcısı olduklarıdır. Aynı zamanda bu aracıların, farklı tarihsel, sosyal ve kültürel süreçlere içkin olarak yapılandırıldıklarından farklı tasarım düşünce, bilgi ve eylem kategorilerine ait altyapı ilişkileri ile işleyişlerinin aracısı ve taşıyıcısı olduklarıdır. Tezin amacı, mimari tasarımda temsil ortamlarının etkinliğinin, tasarlama eylemi ve sürecinde, bilişsel süreçlerle kurduğu karşılıklı etkileşimin yapısını çözümlemektir. Bilişsel süreçler ile temsil ortamları arasındaki ilişkisel durum üzerinden oluşturulacak modelin, içsel ve dışsal temsil etkileşimi üzerinden tasarlamanın öznel ve nesnel yanlarını eş zamanlı olarak ortaya çıkarmaya ve tartışmaya olanak sağlayacağı düşünülmektedir. Bu çerçevede, tasarım sürecine eşlik eden temsil ortamlarının ortaya çıkardığı ortak veya farklı bilgi türleri, farklı öznelerde benzer olarak tetikledikleri düşünce veya bilgi biçimleri, farklı öznelerin bilişsel süreçleri ile etkileşim biçimleri üzerinden tasarlamada temsil ortamlarının etkin yapısı ortaya çıkarmaktır. Ek olarak, tasarım sürecine eşlik eden farklı temsil ortamlarının tasarım bilgisini ve tasarımcının bilişsel süreçlerini yönlendirme veya koşullandırma biçimlerini inceleyerek; tasarlama eyleminde (anlam, gerçeklik ve bilgi üretim süreci olarak) temsil dolayımlarına ait özerk bilgi alanını, doğrudan tasarım düşüncesi, nesnesi veya temsilleri üzerinden değil, bu düşünce veya temsillerin üretilmesi, saklanması ve iletilmesine olanak sağlayan dolayım ilişkileri üzerinden ortaya çıkarmaktır. Bu kapsamda öncelikle insan zihni, düşünüşü ile temsilin dolayımlı ilişkilerini ele alan kültür sosyolojisi, gelişim psikolojisi, tasarım bilişi ve kültürel çalışmalar gibi çeşitli alanlara ait çalışmalar ve yaklaşımlar incelenmiş, araştırmanın genel çerçevesini oluşturmak üzere değerlendirilmiştir. Biliş ve psikoloji bilimlerinde ortaya çıkan bazı gelişmelerin; insanın algısı ile eylemi arasında kurulan ilişkilerin; bilişsel süreçlerimizin beden ve içinde bulunulan ortam ile etkileşimde olduğuna dair bulguların; bilişsel süreçlerimizin yalnızca bilinçli olarak akıl ile algılananın ötesinde bir yapıya sahip olduğu durumların; insan düşünüşüne dair bilgileri yeniden sorgulatmakta olduğu değerlendirilmiştir. Bu çerçevede mimari tasarım araştırmaları alanında gerçekleştirilen çalışmalar, çoğunlukla fiziksel çevreye ve tasarımcının davranış biçimleri ile eylemlerine odaklansa da bu çalışmada diğerlerinden farklı olarak hem tasarlamanın bilgi ve düşüncesinin öğrenildiği sosyokültürel ortamın hem de tasarlamanın dolayım ilişkilerini gerçekleştiren temsil ortamları ile tasarlamada bilişsel/düşünsel süreçlerle kurulan ilişki ve etkileşime odaklanılmıştır. Bu bağlamda tasarlamanın bilgi ve düşüncesinin temsil ortamlarının etkinliği bağlamında tartışılması; öncelikli olarak tasarım sürecinde kullanılan temsil ortamları ile bu süreçler sonucunda ortaya çıkan temsil nesneleriyle taşınan enformasyon arasındaki ilişkilere odaklanılmıştır. Bu öznelerarası etkileşim ve iletişim temel alınarak, temsil pratiklerinin tasarım etkinliğinin öğrenildiği sosyokültürel ortamdaki hangi mekanizma ve söylemler ile aktarıldığına odaklanarak gerçekleştirilmiştir. Belirlenen araştırma sorularını yanıtlamak üzere, iki atölye çalışması düzenlenmiş. Bu süreçte üretilen temsiller üzerinden yarı yapılandırılmış görüşmeler gerçekleşmiştir. Bu çalışmalar kapsamında, farklı temsil ortamlarının tasarım sürecine eşlik ederken ürettiği ortak ve farklı bilgi türleri, bu aracıların çeşitli tasarımcıların bilişsel süreçlerinde benzer biçimde tetiklediği düşünce ve bilgi biçimleri ile temsil ortamlarının farklı öznelerin bilişsel süreçleri ile kurduğu etkileşim biçimleri analiz edilmiştir. Böylece, temsil ortamlarının tasarım sürecindeki etkin rolünün yapısı ortaya konmuştur. Ayrıca, çeşitli temsil ortamlarının tasarım bilgisini ve tasarımcının bilişsel süreçlerini nasıl yönlendirdiği veya koşullandırdığı incelenerek, tasarlama eyleminin —bir anlam, gerçeklik ve bilgi üretim süreci olarak— temsil ortamlarına özgü özerk bir bilgi alanı barındırdığı gösterilmiştir. Bu özerk bilgi alanını açığa çıkarabilmek için ise doğrudan tasarım düşünceleri, nesneleri ya da temsilleri yerine, bu düşünce ve nesnelerin üretilmesini, saklanmasını ve iletilmesini mümkün kılan dolayım ilişkilerine odaklanılmıştır. Ortamlar arasındaki geçişlerin, problem ve çözüm uzayını genişleten bilişsel eşikler üretmekte olduğu; bu geçişlerde tasarım enformasyon ve bilgisinin yeniden yorumlandığı veya yapılandırıldığı bulgulanmıştır. Temsil seçimlerinin güdüsel etkinlikleri, hedefe yönelik eylemleri ve duruma bağlı işlemleri birbirine eklemlenen bir örgü içinde düzenlediği değerlendirilmiştir. Temsil özerkliğinin yalnızca bilişsel değil, tarihsel uzlaşımlar ve disipliner pratiklerle şekillenen sosyokültürel bir olgu olduğu tespit edilmiştir. Tasarımcılar temsil ortamını çoğunlukla yapılandırıcı, eğitmenlerin ise aynı ortamları yorumlayıcı amaçlarla kullanmasına rağmen ortam-özerk bir zemin üzerinden biçimlenen ortak bilişsel çıktılar saptanmıştır. Temsil geçişleri üzerinden bir araştırma çerçevesi önererek tasarım sürecinin tekil ürünlerden çok temsil-edimleri dizisi olarak okunabileceği yaklaşımını temel alan bu çalışma, temsil seçiminin bilgi üretim stratejisi olarak ele alınması, stüdyo pedagojisinin temsil-odaklı yeniden kurgulanması, eleştiri ve değerlendirme süreçlerinin temsil ortamı geçişlerini görünür kılması ve temsil gelenekleriyle kurumsal kodların sorgulanması gerekliliğini ortaya koymaktadır. Tasarımda bilişin sosyokültürel bağlamda temsil ortamları aracılığıyla özneler arasında kurulan ilişkiler ağı içinde örgütlenen bir yapı olduğu ve temsil özerkliğinin tasarımın, tasarım bilgisinin ne olduğundan çok nasıl düşünüldüğünü belirlediği vurgulanmaktadır. Sonuç olarak, çalışma kapsamında temsil dolayımları mimari tasarım sürecinin bilişsel işleyişlerinde etkin ve özerk bir yapı olarak konumlandırılmakta ve tasarlama eyleminin öznel ve nesnel boyutlarını bir arada ele alan bir model ortaya konulmaktadır. Bu model aracılığıyla, tasarım düşünce ve bilgisinin temsil yoluyla ortaklaşa inşası ve farklı temsil ortamlarının tasarım düşüncesini biçimlendirmedeki etkileri hakkında bir bakış açısı sunulmaktadır.

  Daha fazla göster
• Yükleniyor...

  Item type:Öğe, Erişim durumu: Açık Erişim ,

  Accelerated MRI sampling and reconstruction with reinforcement learning

  (Graduate School, 2026-04-27) Xu, Ruru; Öksüz, İlkay; 504202516; Computer Engineering

  Daha fazla göster

  Magnetic Resonance Imaging stands as a cornerstone of modern clinical diagnostics due to its superior soft tissue visualization achieved without radiation exposure. However, the technology faces a persistent challenge. Scan durations remain prohibitively long, leading to patient discomfort, motion-induced image degradation, and reduced throughput in clinical facilities. This work tackles MRI acceleration through a dual-pronged approach, developing deep learning solutions for both reliable image reconstruction and intelligent data acquisition strategies. Conventional MRI workflows rely on predetermined sampling schemes that remain static regardless of individual patient anatomy or specific diagnostic requirements. Moreover, existing reconstruction algorithms frequently lack safeguards against generating artifacts that appear anatomically plausible but are fictitious. We propose an alternative paradigm. Our framework integrates reconstruction methods designed for robustness and generalization with acquisition policies that adapt sampling decisions based on evolving information during the scan process. The thesis develops solutions across three major research thrusts. The reconstruction component addresses fundamental reliability concerns through multiple complementary techniques. We begin with HyperCMR, which employs frequency-aware optimization to handle diverse cardiac imaging protocols. HierAdaptMR follows, introducing hierarchical adaptation mechanisms that enable deployment across different clinical sites without requiring institution-specific retraining. We then present a temporal memory architecture that treats reconstruction as a progressive refinement task, transitioning from artifact removal in early stages to detail recovery in later iterations. The Hallucination-Aware Network represents our approach to reconstruction reliability, utilizing k-space consistency analysis and progressive confidence scheduling to detect and suppress spurious structures while generating spatial uncertainty maps. These methods demonstrate effectiveness across multiple anatomies including cardiac, brain, and knee imaging, with strong performance in the MICCAI CMRxRecon Challenge series, achieving 3rd place in multi-disease assessment and 4th place in pediatric evaluation tasks. Building on these reconstruction advances, we address the acquisition problem through reinforcement learning applied to Cartesian sampling patterns. The framework incorporates several innovations. An automatic stopping mechanism learns when sufficient data has been collected for individual patients. Segmentation-guided policies direct sampling toward anatomically relevant regions through attention-based weighting. We balance reconstruction fidelity across spatial and frequency domains via adaptive metric combination. Finally, dual-domain policy architectures leverage both k-space measurements and image-space features to generate modality-appropriate sampling patterns. Experiments span cardiac datasets such as OCMR, ACDC, and CMRxRecon, alongside knee data from fastMRI and brain acquisitions from BraTS2021, demonstrating improved reconstruction and segmentation outcomes across acceleration rates ranging from 4× through 10×. The framework extends beyond Cartesian trajectories to radial acquisition geometries, which provide inherent advantages for cardiac imaging through motion resilience. A dual-branch architecture processes measurements and images through cross-attention mechanisms. Golden-ratio angular encoding ensures comprehensive k-space sampling. The reward formulation emphasizes both global reconstruction metrics and cardiac-specific anatomical accuracy. This represents an early demonstration of reinforcement learning applied to non-Cartesian MRI acquisition optimization. This research establishes methodologies spanning reconstruction trustworthiness, adaptive data collection under temporal constraints, and optimization aligned with clinical priorities. The progression moves from foundational reconstruction with uncertainty characterization, through decisions about acquisition termination, to selection of informative measurements using multi-domain representations, culminating in geometric extensions beyond standard Cartesian patterns. These contributions provide building blocks for next-generation MRI systems capable of substantial scan time reduction while maintaining reconstruction fidelity and diagnostic confidence.

  Daha fazla göster
• Yükleniyor...

  Item type:Öğe, Erişim durumu: Açık Erişim ,

  Modeling mobility-based intangible heritage: Revealing, systematizing, and generating through yörük spatial practices

  (Graduate School, 2026-05-12) Uçar, Uğur Efe; Gürer, Ethem; 523212007; Architectural Design Computing

  Daha fazla göster

  Conventional approaches to cultural heritage studies have predominantly addressed space through permanent structures, fixed settlements, and tangible physical traces, while mobility-based ways of living have often been treated as secondary or difficult-to-represent domains. However, nomadic and semi-nomadic cultures produce distinctive knowledge systems in which space is not conceived as a static object but as a process continuously constructed through time, movement, and relational practices. This doctoral dissertation examines Yörük culture within the framework of mobility-based intangible cultural heritage and investigates how its spatial practices can be revealed, systematized, and re-generated within contemporary design contexts. The study approaches culture not merely as a body of heritage to be preserved, but as a productive knowledge system operating in interaction with design and computational thinking. In this respect, mobility is positioned as a central conceptual axis connecting culture, design, and computational thinking. The primary aim of the dissertation is to make explicit the tacit knowledge embedded in Yörük spatial practices, to systematize this knowledge within a relational and rule-based structure, and ultimately to transform it into a re-generative design knowledge through computational design approaches. The dissertation is structured into five interrelated chapters, forming a comprehensive research process organized around the stages of revealing, systematizing, and generating knowledge. The first chapter establishes the theoretical, conceptual, and methodological framework of the study. It discusses the relationships between culture and computational thinking, culture and design, and design and computational thinking, and defines mobility as both a conceptual and methodological connector across these domains. This chapter also presents the problem statement, research objectives, and hypotheses, and outlines the overall structure of the thesis, explaining how mobility-based spatial knowledge is addressed and transformed throughout the study. The second chapter examines Yörük culture through a phenomenological approach, focusing on the spatial and temporal organization of nomadic life. Drawing on the literatures of nomadism, utopian thinking, and phenomenology, this chapter argues that Yörük spatial practices offer an alternative spatial worldview to sedentary architectural paradigms. Space is understood not in terms of permanence or fixed form, but through cyclicality, temporality, and lived experience. Practices related to dwelling, settlement, everyday life, and movement are analyzed to demonstrate that Yörük spatial knowledge cannot be reduced to physical structures alone, but is constituted through dynamic, experiential, and relational processes. In this context, Yörük spatial practices are positioned not merely as historical or ethnographic data, but as a productive knowledge domain for design thinking. xxii The third chapter focuses on the systematization of the spatial knowledge derived from Yörük practices, building upon the conceptual and phenomenological framework established in the previous chapter. Field studies, visual documentation, written sources, and cultural narratives are re-processed to analyze spatial organization, structural relationships, patterns of use, and movement. The objective of this chapter is to transform intuitively transmitted and tacit spatial knowledge into an explicit and transferable structure. Through identifying key spatial components and the relationships among them, a systematic framework is developed that enables cultural knowledge to be modeled as a rule-based and relational system. This chapter constitutes a critical methodological threshold by moving beyond descriptive representation toward the formalization of cultural knowledge as a design-relevant system. The fourth chapter investigates how the systematized spatial knowledge can be transformed into a productive mechanism within computational design processes. Rule-based approaches, generative design logic, and computational models are employed to generate alternative spatial configurations derived from Yörük spatial practices. Rather than treating cultural heritage as an object of representation or preservation alone, this chapter explores its reinterpretation and multiplication through design. The computationally generated spatial outputs demonstrate how mobility-based intangible cultural heritage can be translated into contemporary design environments and adapted to different contexts. In this way, cultural knowledge is repositioned as an active design input rather than a passive reference. The fifth and final chapter provides a comprehensive evaluation of the findings and discusses the theoretical, methodological, and design-oriented contributions of the dissertation. It addresses the potentials and limitations of approaching mobility-based cultural knowledge as a generative design resource and outlines directions for future research. The dissertation concludes by emphasizing that cultural heritage should not be understood as a static narrative of the past, but as a dynamic knowledge domain shaped through movement, transformation, and re-generation. In conclusion, this doctoral dissertation presents a comprehensive approach to mobility-based intangible cultural heritage by revealing, systematizing, and re-generating Yörük spatial practices through computational design. By re-conceptualizing the relationships between culture, design, and computational thinking, the study establishes a strong theoretical and methodological foundation for considering cultural knowledge as a productive input in architectural and design research.

  Daha fazla göster
• Yükleniyor...

  Item type:Öğe, Erişim durumu: Açık Erişim ,

  Toplu taşıma hatlarının optimizasyonu için bir model önerisi: Sivas örneği

  (Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 2026-05-11) Özçelik, İsmail; Tezcan, Hüseyin Onur; 501121413; Ulaştırma Mühendisliği

  Daha fazla göster

  Hızlı kentleşme süreci ve buna bağlı olarak artan nüfus yoğunluğu, dünya genelinde ve özellikle gelişmekte olan kentlerde ulaşım altyapıları üzerinde ciddi bir baskı oluşturmaktadır. Kentsel alanların genişlemesiyle birlikte ortaya çıkan yeni yerleşim bölgeleri ve değişen yolculuk talepleri, mevcut toplu taşıma sistemlerinin yetersiz kalmasına neden olmakta; bu durum trafik sıkışıklığı, artan yolculuk süreleri, verimsiz kaynak kullanımı ve düşen kullanıcı memnuniyeti gibi sorunları beraberinde getirmektedir. Bu sorunların çözümü, yalnızca fiziksel altyapı yatırımlarını değil, aynı zamanda mevcut sistemlerin veriye dayalı yöntemlerle optimize edilmesini zorunlu kılmaktadır. Bu tez çalışması, İç Anadolu Bölgesi'nin önemli merkezlerinden biri olan Sivas kenti örneği üzerinden, kentlerin toplu taşıma sorunlarına çözüm üretmek amacıyla kurgulanmıştır. Çalışmanın temel amacı; kentin mevcut otobüs ağının kapsamlı bir analizini yaparak, yolcu taleplerini etkin karşılayan ve işletme verimliliğini artıran veri temelli bütüncül bir optimizasyon modeli geliştirmektir. Sivas kenti, merkezi iş alanları ve çevresinde genişleyen yerleşim bölgeleri ile büyüyen, ancak coğrafi eşikler nedeniyle doğrusal bir makroform sergileyen bir yapıya sahiptir. Kentin toplu taşıma sistemi, tamamı özel halk otobüslerinden oluşan ve genellikle kent merkezinden çevreye yayılan radyal hatlar ile iki çevre bölge arasında çalışan ancak kent merkezinden geçen diyametrik hatlar üzerine kurulmuştur. Mevcut sistemin analizi, Sivas'taki toplu taşıma kullanım oranının %17,79 seviyesinde kaldığını göstermektedir ki bu oran, benzer ölçekli Avrupa ve Türkiye kentlerine oranla oldukça düşüktür. Sistemin temel sorunları arasında; güzergâhların dolambaçlı olması, kent merkezindeki ana koridorlarda aşırı taşıt yığılması, dış mahalleler arası doğrudan bağlantı eksikliği, hat çeşitliliğinin yetersiz kalması ve sefer aralıklarının talep ile uyumsuzluğu yer almaktadır. Ayrıca, Sivas kenti için uluslararası standartlarda bir dijital veri altyapısı olan Genel Toplu Taşıma Akış Belirtimi (GTFS) veri setinin bulunmaması, sistemin dijital entegrasyonunu ve ileri düzey planlama çalışmalarını zorlaştıran önemli bir eksiklik olarak tespit edilmiştir. Bu doğrultuda çalışmanın yöntemi; veri hazırlama, ağ modelleme ve optimizasyon olmak üzere birbirini tamamlayan üç ana aşamadan oluşturulmuştur. İlk aşamada, Sivas Belediyesi'nden elde edilen ve 2022 yılının Temmuz ile Kasım aylarını kapsayan ham akıllı kart verileri kullanılmıştır. Veri temizleme, geçersiz kayıtların ayıklanması ve tekilleştirme işlemleri sonucunda, yaklaşık 3,9 milyon ham kayıttan analiz edilebilir nitelikte 2,7 milyon veri elde edilmiştir. Veri setindeki karmaşık yapı sadeleştirilerek, yolcu tipleri, duraklar ve güzergâhlar optimize edilebilir bir düzene getirilmiştir. Çalışmanın en özgün katkılarından biri, Sivas kenti için daha önce mevcut olmayan standart GTFS veri setinin (durak, hat, sefer, zaman çizelgesi ve coğrafi şekil dosyaları) sıfırdan oluşturulmasıdır. Bu adım, kentin toplu taşıma verilerinin küresel dijital platformlarla uyumlu hale gelmesini sağlamış ve sonraki optimizasyon adımları için sağlam bir veri tabanı oluşturmuştur. Ağ modelleme ve talep tahmini sürecinde, Sivas toplu taşıma ağı, kavşak ve durak noktalarını temsil eden 241 adet düğüm ve bu düğümleri bağlayan kenarlardan oluşan bir bağlantı yapısı olarak modellenmiştir. Akıllı kart sistemlerinde yalnızca biniş verisi bulunduğundan, yolcuların iniş duraklarını kestirmek amacıyla "Yolculuk Zinciri" yöntemi uygulanmıştır. Bu yöntemle, yolcuların gün içindeki ardışık biniş hareketleri ve sık kullandıkları düğüm kümeleri analiz edilerek yolculukların Başlangıç-Varış (B-V) matrisleri oluşturulmuştur. Elde edilen B-V matrisi, özellikle sabah zirve saatlerindeki (07:00--10:00) hareketliliği temsil edecek biçimde Fratar algoritması kullanılarak dengelenmiştir. Düğümler arası en kısa uzaklıklar, toplu taşıma ağlarında negatif ağırlıkları yönetebilen Bellman-Ford algoritması ile hesaplanmıştır. Hat tasarımı ve güzergâh optimizasyonu için ise doğadaki karıncaların yiyecek arama davranışlarını modelleyen meta-sezgisel bir yöntem olan Karınca Kolonisi Optimizasyonu (ACO) algoritması kullanılmıştır. ACO, feromon izleri (geçmiş deneyim) ve sezgisel bilgileri (uzaklık ve yolcu talebi) kullanarak en uygun güzergâhları yinelemeli olarak belirlemiştir. Modelin amaç fonksiyonu, yolcu deneyimini eşdeğer dakika cinsinden ölçen tek ölçütlü bir genelleştirilmiş yolculuk maliyeti yaklaşımına dayandırılmıştır; işletme tarafındaki verimlilik ise amaç fonksiyonunun içine değil, fizibilite kısıtları (asgari doluluk katsayısı, hat uzunluğu sınırları, en yüksek sefer aralığı) ile sonradan ölçülen performans göstergeleri üzerinden modele yansıtılmıştır. Bu yaklaşımda yolcunun sistemde geçirdiği taşıt içi süre, durakta geçirdiği bekleme süresi, aktarma varsa aktarma sırasındaki ek bekleme süresi ve her aktarma eylemine atfedilen sabit ceza, ortak bir zaman ölçeğinde toplanarak her bir yolcu için eşdeğer dakika cinsinden bir maliyete dönüştürülmüştür. Bekleme ve aktarma bekleme süreleri, yolcu algısındaki ağırlıklarına uygun olarak taşıt içi süreye oranla iki katı katsayı ile çarpılmış; aktarma eyleminin kendisi ise sabit 5 dakika/aktarma ceza ile işlenmiştir. Amaç fonksiyonu, sistem genelindeki yolcu başına ortalama maliyetin en küçüklenmesidir. Modelin uygulanabilirliğini güvence altına almak için fizibilite kısıtları (hat uzunluğu 2--20 km, asgari doluluk katsayısı eşiği 0,30, en yüksek sefer aralığı 60 dakika) ile taşıt tipi ve sefer aralığının birlikte optimize edildiği işletme kuralları modele dahil edilmiştir. Mevcut durumun veri temelli analizi, sistemin verimliliğini sınırlayan kritik darboğazları somut verilerle ortaya koymuştur. Mevsimsel analizler, yolcu talebinin eğitim dönemlerinde (Kasım ayı) yaz dönemine (Temmuz ayı) oranla yaklaşık %60 artış gösterdiğini ve sabah zirve saatlerinde talebin ezici bir çoğunlukla Cumhuriyet Üniversitesi kampüsüne yöneldiğini göstermiştir. Mevcut ağdaki hatların yolcu maliyetleri 13,81 ile 158,92 dk/yolcu arasında oldukça geniş bir aralıkta dağılmakta; düşük performanslı hatların başlıca nedenleri olarak aşırı uzun güzergâhlar (örneğin Üniversite-Karşıyaka-Üniversite hattı 37,83 km), Polis Lojmanları içeren hatlarda gözlenen 70--85 dakikalık sefer aralıkları ve düşük talepli koridorlar (Uzuntepe-Saraybosna hattı saatte yalnızca 15 doğrudan ile 8 aktarmalı yolcu) tespit edilmiştir. Bunun yanı sıra mevcut sistemin merkez odaklı yapısının pratik bir yansıması olarak, kent merkezini bağlayan ana koridorlarda aşırı taşıt yoğunluğu oluştuğu belirlenmiştir. Zincirliminare--Dikilitaş--Nalbantlarbaşı--Hikmet Işık aksının ardışık üç kesitinde saatte 151 taşıt görev yapmakta; bu durum hem trafik sıkışıklığına hem de ciddi bir kapasite israfına yol açmaktadır. Mevcut ağın yolcu başına ortalama maliyeti 61,83 dk/yolcu olarak hesaplanmıştır. Geliştirilen optimizasyon modeli sonucunda önerilen yeni toplu taşıma ağı, mevcut sisteme oranla yolcu deneyimi, işletme verimliliği ve koridor yoğunluğu boyutlarında belirgin iyileşmeler sunmaktadır. Önerilen ağda yolcu başına ortalama maliyet 41,27 dk/yolcu seviyesine düşmüş; bu, mevcut sisteme oranla yaklaşık %33 oranında bir iyileşmeye karşılık gelmektedir. Bu kazanım; sefer aralığının 32,77 dakikadan 20,86 dakikaya inmesi (%-36,3), bekleme süresinin 10,30 dakikadan 8,50 dakikaya azalması (%-17,5) ve taşıt içi süresinin 14,70 dakikadan 9,90 dakikaya düşmesi (%-32,7) yoluyla elde edilmiştir. İşletme tarafında ise toplam taşıt sayısı 249'dan 137'ye (%-45,0), toplam güzergâh uzunluğu 979,74 km'den 608,08 km'ye (%-37,9), ortalama güzergâh uzunluğu ise 22,78 km'den 10,86 km'ye (%-52,3) düşmüştür. Ortalama doluluk oranı 0,32'den 1,02'ye yükselerek kaynakların verimli kullanımı belirgin biçimde artmıştır. Önerilen ağ, en yoğun saatte 25 güzergâhta 90 yolcu kapasiteli, 31 güzergâhta 50 yolcu kapasiteli taşıtların kullanılmasını gerektirmekte; böylece talep yoğunluğu ile taşıt büyüklüğü arasında uyumlu bir tahsis sağlanmaktadır. Karşılaştırmanın en somut katkılarından biri, kent merkezindeki aşırı taşıt yığılmasının giderilmesidir. Yukarıda anılan Zincirliminare--Hikmet Işık aksının ardışık üç kesitinde, mevcut sistemde saatte 151 taşıt görev yaparken, önerilen sistemde bu sayı 33'e düşmüş ve söz konusu koridorda yaklaşık %78 oranında bir azalma sağlanmıştır. En yoğun 20 koridor kesiti incelendiğinde, taşıt sayısının ortalama %55 ile %78 arasında değişen oranlarda azaldığı görülmektedir. Yolcu deneyimi açısından, her iki sistemde aynı toplam talep (saatte 12.369 yolcu) karşılanmakta; ancak bu talebin mevcut sistemde yaklaşık %19'u, önerilen sistemde ise %36'sı aktarma kullanmaktadır. Aktarma oranındaki bu artış, kısa ve doğrudan hatlardan oluşan iki kademeli bir ağ yapısının doğal sonucu olup; toplam yolcu maliyetinin düşmesi, ilk bekleme süresinin kısalması ve daha geniş bir hat çeşitliliğine erişimin sağlanması karşısında dengelenmektedir. Üstelik aktarma oranındaki artış, yerel düzeyde aktarmasız ulaşılabilen hedef çeşitliliğini de artırmakta; bir yolcunun kent içinde adliye, alışveriş merkezi, nüfus müdürlüğü gibi merkezi hizmet noktalarına erişiminde önerilen ağ, mevcut sisteme oranla daha az aktarma gereksinimi üretmektedir. Sonuç olarak, bu tez çalışması Sivas kenti özelinde, akıllı kart verilerine dayalı ve karınca kolonisi optimizasyonu ile desteklenen veriye dayalı bir toplu taşıma ağı yeniden tasarım yöntemi ortaya koymaktadır. Önerilen yöntemin temel katkıları şu biçimde özetlenebilir: (i) yolcu maliyetini en küçükleyen, taşıt içi süre, bekleme süresi, aktarma süresi ve aktarma cezasını ortak bir zaman ölçeğinde birleştiren genelleştirilmiş bir amaç fonksiyonunun kurulması; (ii) GTFS standardında dijital veri altyapısının sıfırdan oluşturulması; (iii) ana hat ve kapsama olmak üzere ardışık ACO fazları aracılığıyla dengeli bir ağ tasarımının elde edilmesi; (iv) yolcu deneyimi, işletme verimliliği ve koridor yoğunluğu boyutlarının birlikte değerlendirilebildiği bütüncül bir karşılaştırma çerçevesinin sunulması. Çalışma sonucunda oluşturulan yeni ağ önerisi; hat uzunluklarının kısaltılması, sefer aralıklarının talebe göre ayarlanması ve filo yapısının optimize edilmesi yoluyla hem yolcu memnuniyetini hem de işletme verimliliğini artırma potansiyeline sahiptir. Elde edilen bulgular, kentlerde yalnızca otobüs odaklı sistemlerin ötesine geçilmesi gerektiğini de işaret etmektedir. Sivas'ın nüfus yapısı ve üniversite odaklı yoğun talep koridorları, uzun vadede raylı sistem gibi daha yüksek kapasiteli türlerin değerlendirilmesi gerektiğini göstermektedir. Gelecek çalışmalarda, yapay zeka tabanlı talep kestirim modellerinin ve gerçek zamanlı veri entegrasyonunun sisteme dahil edilmesi, dinamik ve sürdürülebilir bir ulaşım planlaması için önerilmektedir.

  Daha fazla göster