Bir havayolu şirketinin havalimanı ağının, kalkış-varış ve olası bağlantılı uçuş çözümlerinin coğrafi bilgi teknolojileri kullanılarak belirlenmesi
Determination of the departure-arrival solutions and the potential connected flight partners of an airline company on the airport network through geoinformation technology
Yazar: MANSUR SEĞMEN
Danışman: DOÇ. DR. AHMET ÖZGÜR DOĞRU
İstanbul Teknik Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Bilişim Uygulamaları Ana Bilim Dalı / Coğrafi Bilgi Teknolojileri Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol = Computer Engineering and Computer Science and Control ; Sivil Havacılık = Civil Aviation
Dizin: Coğrafi bilgi sistemleri = Geographical information systems ; Hava alanları = Airports ; Hava yolu işletmeleri = Airline companies ; Sivil havacılık = Civil aviation

Özet:
Ulaşım ve lojistik yakın zaman insanlık tarihinde çok önemli bir yere sahiptir. Özellikle İkinci Dünya Savaşı sonrasında sivil havacılık alanında atılan adımlar ve yolcu taşımacılığı için üretilmeye başlanan uçaklar sayesinde dünyanın herhangi bir noktasından uzak başka noktalara diğer ulaşım seçeneklerine kıyasla çok hızlı bir şekilde mümkün olmuştur. Gittikçe küreselleşen dünya ekonomisi, göçler ve savaşlar gibi sosyoekonomik sonuçları olan olaylar neticesinde ülkelerin arasındaki coğrafi sınırlar sadece fiziksel olarak varlığını sürdürmeye başlamıştır. Bu fiziki sınırlar
ülkelerin egemenlik haklarını belirlerken, insanların sosyal, ticari, kültürel veya turizm amaçlı sürekli dolaşım halinde olduğu bir döneme geçiş ile sınırsız bir dünya düzenine evirilmiştir. Dünyanın herhangi bir ülkesinde yaşayan insanların başka ülkelere farklı amaçlarla seyahat etmesi ve bu dolaşım durumu; hızlı, hesaplı ve güvenilir bir
taşımacılığa ihtiyaç oluşturmuştur. Geleneksel kara ve deniz yolu taşımacılığının karşılayamadığı hız ve güvenlik kriterlerini günümüz teknolojileri ile tamamen katıotomatik sistemlerle hayata geçiren havacılık teknolojisi sayesinde taşımacılık ve lojistik en hızlı ve güvenilir seçenek olmuştur. Sivil havacılığın bu denli hızlı gelişimi neticesinde ülkelerin genelde orta ve üst ekonomik sınıflarına hitap eden bayrak taşıyıcı havayolu firmaları dışında, nüfusun
çoğunluğunu oluşturan orta ve alt ekonomik sınıfa mensup kişilerin de seyahat etmesine imkân tanıyan düşük maliyetli taşıyıcılık yapan havayolu firmaları kurulmuştur. Düşük maliyetli taşıyıcı havayolu firmaları sayesinde havayolu
taşımacılığı daha da gelişmiş ve bu sayede uçakla seyahat lüks olmaktan çıkmıştır. Dünya üzerinde yer alan veya insan eliyle kurulmuş dinamik sistemlerde neden-sonuç ilişkisi bir döngü şeklinde ilerlediği gibi, düşük maliyetli havayolu taşımacılığının icadı da yolculuk yapan kişilerin tercihleri ve ihtiyaçları doğrultusunda bir dönüşüm geçirmiştir. Bu karşılıklı etkileşim sonucunda düşük maliyetli taşımacılık yapmayan firmalar da pazarda var olabilmek için kendi alt havayolu firmalarını kurarak bütün ekonomik sınıflara hitap etmeye çalışmıştır. Seyahat edecek yolcular için bir kolaylık sağlayan bu dinamik sektör, havayolu firmaları için de büyük bir rekabet ortamı oluşturmuştur. Bir havayolu şirketinin kar elde edeceği bütün olası hizmetler; uçuş öncesi, uçuş sırası ve uçuş sonrası şeklinde bölümlenebilir. Bu bölümlerin hepsi uçuş operasyonuna bağlı olarak değişmektedir. Ancak uçuş operasyonu, öncelikle havayolu şirketinin operasyonel kararları doğrultusunda rota ve uçuş tarife planlamalarıyla belirlenir. Uçuş tarifeleri seferlerin
haftanın hangi günleri, hangi rotalarda, günde kaç kere düzenleneceği kararı neticesinde oluşturularak, uçuşlar bu tarifelere uygun gerçekleştirilir. Havayolu şirketlerinin uçuş tarifesini yayınladıktan sonra nihai sınırları bu tarife
verisi ile hesaplanabilir. Bu tez kapsamında Official Aviation Guide of the Airways'den (OAG) alınan havayolu uçuş tarife verisi kullanılarak havayolu şirketlerinin havalimanı ağları hesaplanmış ve uçuş sorgulamalarında çözüm üretmek
için kullanılmıştır. Havayolu şirketlerinin yolcu çözümlerini içeren yazılımlarının istenilen rotada hızlı ve etkili bir şekilde uçuş planlaması yapması gerekmektedir. Bu tez kapsamında istenilen bir rota için havayolu şirketi ve onun partnerlerinden oluşan bir ağ üzerinde Dijkstra'nın en kısa yol algoritmasına benzer bir algoritma ile olası seyahat planları çıkarılmış ve coğrafi kurallar ile filtrelenerek seyahat çözümleri hesaplanmıştır. Bir havayolu şirketinin hangi rotalarda uçuş gerçekleştireceği konusu, o rotada yapılan diğer uçuşlar ve bu uçuşların yolcu talebini karşılayıp karşılamadığı bilgisi ile belirlenebilir. Bu kararı vermek için havayolu şirketlerinin kendi havalimanı ağını, yeni rotalar için rekabette olduğu havalimanlarını ve bu havayolu şirketlerinin de havalimanı ağını biliyor olması gerekmektedir. Bu tez çalışması kapsamında OAG'den alınan havayolu uçuş tarife verisi kullanılarak havayolu şirketlerinin havalimanı ağları ve belirli bir firma için uçuş gerçekleştirdiği nokta çiftlerinde hangi havayolu firmalarıyla rekabet içerisinde olduğu hesaplanmış ve rekabet indeksi oluşturulmuştur. Bu rekabet verisi çalışmanın bir diğer aşaması olan partner havayolu önerilmesinde kullanılmıştır. Havayolu şirketleri için bir diğer ihtiyaç ise uçuş gerçekleştirdiği son nokta havalimanlarından, hiç uçmadığı noktalara başka havayolu şirketleri ile anlaşma sağlayarak yolcularını taşımaktır. Havacılık endüstrisinde sıklıkla kullanılan bu anlaşmalar sayesinde havayolu şirketi yolcusunu herhangi bir noktadan alıp bağlantılı uçuş yoluyla hiç uçmadığı başka noktalara taşıyabilir. Ancak burada verilecek karar hangi partner ile hangi noktalara gidilebileceği bilgisinin yanında daha önce hiç gidilmemiş şehir, ülke veya kıta bilgisine bağlıdır. Bu tez çalışması kapsamında, rekabet analizi sonucu oluşan veri kullanılarak, havayolu kullanıcılarına seçtiği bir havalimanından daha önce o havayolu firmasının uçmadığı noktalara hangi partnerlerle uçabileceği rekabet indeksleriyle sunulmuş ve sonuçlar harita yardımıyla görselleştirilmiştir. Uluslararası seyahat veri sağlayıcısı OAG şirketinden alınan seyahat uçuş tarife verisi ve TomTom tarafından mekânsal niteliklere göre aramayı sağlayan uygulama programlama ara yüzünün (SearchAPI)sunduğu coğrafi referans servisi ile oluşturulan coğrafi veri, uygulama içerisinde kullanılmış ve ihtiyaç duyulan çözümler üretilmiştir. Sonuç aşamasında ise çözümlerin havayolu firmaları açısından eldeki veriler ışığında ne denli uygulanabilir olduğu incelenmiş ve sonuçların iyileştirilmesi için hangi veri entegrasyonlarına ihtiyaç duyulduğu saptanmıştır.

Abstract:
Transportation and logistics have a very important place in the history of humanity in recent times. Especially after the Second World War, thanks to the steps taken in the field of civil aviation and the aircraft that were produced for passenger transportation, it was possible to reach other points far from any point in the world very quickly compared to other transportation options. As a result of events that have socioeconomic consequences such as the globalized world economy, migrations and wars, the geographical borders between countries have only started to exist physically. While these physical boundaries determine the sovereign rights of countries, they have evolved into a borderless world order with the transition to a period in which people are constantly in circulation for social, commercial, cultural or tourism purposes. People living in any country of the world traveling to other countries for different purposes and this roaming situation; it has created a need for fast, affordable and reliable transportation. Transportation and logistics have become the fastest and most reliable option thanks to aviation technology, which realizes the speed and safety
criteria that traditional land and sea transportation cannot meet with today's technologies with completely solid-automatic systems. As a result of the rapid development of civil aviation, low-cost carriers have been established, which allow people belonging to the middle and lower economic classes, which make up the majority of the population, to travel, as well as full-service airlines, which generally appeal to the middle and upper economic classes of the countries. Thanks to low-cost carrier airlines, air transport has developed further and in this way travel is no longer a luxury. Just as the cause-effect relationship progresses as a cycle in dynamic systems built by human hands or in the world, the invention of low-cost airline transportation has undergone a transformation in line with the preferences and
needs of the travelers. As a result of this mutual interaction, companies that do not make low-cost transportation have tried to appeal to all economic classes by establishing their own sub-airline companies in order to exist in the market.
This dynamic sector, which provides convenience for passengers traveling, has also created a great competitive environment for airline companies. All potential services from which an airline can make a profit; it can be divided into pre-flight, flight and post-flight. All of these departments vary depending on the flight operation. However,
the flight operation is determined primarily by route and flight schedule planning in line with the operational decisions of the airline company. As a result of the decision on which days of the week and how many trips a day will be arranged, flight schedules are created and flights are made accordingly. After the airline companies publish their flight schedule, their final limits can be calculated with this tariff data. Within the scope of this thesis, using the airline flight schedule data obtained from OAG, the airport networks of the airline companies were calculated and used to produce solutions for flight inquiries. The software of the airline companies, which includes passenger solutions, should make flight planning in the desired route quickly and effectively. Within the scope of this thesis, possible travel plans were created with an algorithm similar to Dijkstra's shortest path algorithm on a network consisting of the airline company and its partners for a desired route, and travel solutions were calculated by filtering them with geographical and aviation rules. The routes on which an airline company will fly can be determined by the information
about the other flights on that route and whether these flights meet the passenger demand. In order to make this decision, airlines must know their own airport network, the airports they compete for new routes, and the airport network of these airlines. Within the scope of this thesis study, using the airline flight tariff data obtained from
OAG, it has been calculated that the airline companies compete with the airport networks and the airline companies in the point pairs where they fly for a particular company, and a competition index has been created. This competition data was used in the proposal of a partner airline, which is another stage of the study. Another need for airline companies is to transport passengers from the end point airports they fly to the destinations they have never flown, by making an agreement with other airline companies. Thanks to these agreements, which are frequently used in the aviation industry, the airline company can pick up the passenger from any point and move them to other points where they have never flown via connecting flight. However, the decision to be made here depends on the knowledge of which partner to go to which destinations, as well as the city, country or continent information that has never been visited before. Within the scope of this thesis, using the data obtained as a result of competition analysis, the airline users were presented with the competition indexes with which partners they can fly from an airport they chose to the destinations where that airline company did not fly before, and the results were visualized with the help of a map. All the solutions in this study were carried out using only the data on which the flight schedules of the airline companies were published. Point locations of airports, point locations of capitals of countries and minimum connection time data for connecting flights are used as auxiliary spatial data. Since the underlying data is the flight schedule, the solutions are based on this data. Planned flight schedules for all airlines are included in this flight schedule data purchased from OAG company for a fee. Since it is obvious that more data is needed on competition, which will be explained in detail in the last part of the study, what data is needed for competition measurement is stated in the conclusion part. In addition, during the calculation of airport network solutions, which are needed to calculate flight solutions quickly and effectively over a very large data, some of the data was transferred to a different spatial database in the form of database views, and the data on this view was used during the application. In addition, an open-source software library was preferred for the graph method used in the calculation of the airport network and flight solutions, and the shortest and probable paths were calculated by creating directional and weighted graphs on this library. The geographic data created with the flight schedule data obtained from the international travel data provider OAG and the geographic referencing service offered
by the TomTom API were used in the application and the required solutions were produced. At the conclusion stage, the applicability of the solutions for airline companies in the light of the available data was examined and it was determined which data integrations were needed to improve the results.