Elektrikli Otobüsler için Yapay Zekâ Tabanlı DHBA Algoritması Kullanılarak Enerji Tüketiminin Optimize Edilmesi ve Menzil Artışının Sağlanması


Ekici Y. E. (Yürütücü), Yetiş Günay H.

Diğer Resmi Kurumlarca Desteklenen Proje, 2025 - 2025

  • Proje Türü: Diğer Resmi Kurumlarca Desteklenen Proje
  • Başlama Tarihi: Ekim 2025
  • Bitiş Tarihi: Aralık 2025

Proje Özeti

Günümüzde ulaşım sektöründe yaşanan dönüşüm, sürdürülebilir enerji kullanımı ve karbon salınımının azaltılması hedefleri doğrultusunda elektrikli taşıt teknolojilerinin hızla gelişmesine neden olmuştur. Bu dönüşümün en önemli parçalarından biri olan elektrikli otobüsler, şehir içi toplu taşıma sistemlerinde çevreci, sessiz ve ekonomik bir çözüm olarak öne çıkmaktadır. Ancak, batarya kapasitesinin sınırlı olması, enerji tüketiminin yüksek seyretmesi ve menzil kısıtları, elektrikli otobüslerin yaygın kullanımının önündeki temel engeller arasında yer almaktadır. Bu bağlamda, enerji tüketiminin optimize edilmesi ve menzil artışının sağlanması, elektrikli otobüslerin operasyonel verimliliğini doğrudan etkileyen kritik bir mühendislik problemidir.

Bu proje, “Developped Honey Badger Algorithm (DHBA)” adı verilen yeni nesil bir yapay zekâ tabanlı optimizasyon algoritmasının elektrikli otobüslerin enerji yönetim sistemine entegre edilmesini amaçlamaktadır. DHBA algoritması, hibrit bir yaklaşım sergileyerek hem klasik optimizasyon yöntemlerinin deterministik yapısını hem de yapay zekâ tekniklerinin adaptif öğrenme kabiliyetini birleştirmektedir. Algoritma; hız profili, güzergâh eğimi, trafik yoğunluğu, yol koşulları, sürücü davranışları ve batarya sıcaklığı gibi çok değişkenli parametreleri gerçek zamanlı olarak analiz ederek, aracın enerji tüketimini minimize etmeyi hedeflemektedir.

Projede geliştirilen model, elektrikli otobüslerde kullanılan güç elektronik devreleri, batarya yönetim sistemi (BMS) ve rejeneratif frenleme mekanizmasıyla etkileşimli biçimde çalışacak şekilde tasarlanmıştır. DHBA algoritması, bu sistemlerden elde edilen anlık verileri kullanarak enerji dağılımını dinamik olarak optimize eder. Özellikle yokuş çıkışlarında güç aktarımını dengelerken, yokuş inişlerinde rejeneratif enerji geri kazanımını maksimum düzeye çıkarır. Böylece enerji kayıpları minimize edilirken, batarya ömrü ve menzil performansı önemli ölçüde artırılır.

Projede ayrıca, farklı sürüş senaryoları ve güzergâh koşulları için MATLAB/Simulink ortamında simülasyon çalışmaları yürütülmüştür. Simülasyon sonuçları, DHBA algoritmasının klasik enerji yönetim yaklaşımlarına göre ortalama %12–18 oranında daha düşük enerji tüketimi sağladığını ve menzili %10’a kadar artırdığını göstermiştir. Bunun yanı sıra, algoritmanın dinamik öğrenme yeteneği sayesinde değişken trafik ve çevre koşullarına adaptasyon süresi geleneksel yöntemlere göre %35 daha hızlı gerçekleşmiştir.

Saha uygulaması kapsamında Malatya Trambüs Projesi örnek alınarak gerçek güzergâh verileriyle algoritmanın doğrulaması yapılmıştır. Toplanan GPS, hız ve enerji tüketimi verileri DHBA modeliyle karşılaştırılmış ve optimizasyon başarımı deneysel olarak kanıtlanmıştır. Ayrıca, geliştirilen yapay zekâ sistemi bulut tabanlı bir kontrol merkeziyle entegre edilerek, otobüslerin enerji performansının filo düzeyinde izlenebilmesi sağlanmıştır.