Havayolu operasyonlarında uçuş eşleme için sezgisel bir yaklaşımın geliştirilmesi
Development of a heuristic algorithm approach for airline crew pairing problem in airline operations
Yazar: MELEK SEBİLE KURTER
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ TUFAN DEMİREL
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Endüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Endüstri Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Endüstri ve Endüstri Mühendisliği = Industrial and Industrial Engineering

Özet:
Havacılık, Türkiye' de son yıllarda kendisine olan ilginin arttığı bir sektör olmuştur. Havayolu taşımacılığı birden fazla bileşeni bir arada bulunduran karmaşık ve kendi içindeki dinamikler açısından bütünleşmiş bir sistemdir. Bu sebeple farklı konu başlıkları altında çeşitli alanlardaki akademik çalışmalara konu olmaktadır.
Havayolu planlama, yönetim ve operasyon süreci, işletmenin elinde bulundurduğu ve yüksek maliyetli olan kaynakların etkin ve verimli kullanılması ile bunları işletme amacı olan gelir ve karlılığa dönüştürmesini sağlayan uzun vadeli bir süreçtir. Havayolu taşımacılığında uçuş ve uçucu ekip çizelgeleme, uçak, yedek parça, yakıt, konaklama, bakım, onarım ve mühendislik çalışmaları oldukça yüksek maliyetlere sahip kalemlerdir. Yakıtlardan hemen sonra gelen en büyük maliyet kalemi ekip çizelgelemedir.
Havayolları artan rekabet ortamında sektördeki varlıklarını sürdürebilmek ve diğer benzer işletmeler ile rekabet edebilmek için daha verimli ve tasarruf sağlayan etkin planlama yapmak durumundadır. Bu aşamada havayolları etkin bir kaynak planlama ve çizelgeleme yöntemlerine gereksinim duymaktadırlar. Havayolları, bu planları yaparken Sivil Havacılık Genel Müdürlüğü gibi ulusal/uluslararası otoriteler tarafından yayınlanan şartlara dikkat etmek durumundadırlar.
Bu çalışmada en düşük maliyet ile gerçekleştirilebilecek ve tüm uçuşların kapsandığı bir ekip eşleşme problemi için süpürme algoritması tabanlı sezgisel bir yaklaşım ortaya konulmuştur. Algoritma geliştirilirken araç rotalama problemlerinde sıkça kullanılan süpürme algoritması mantığından faydalanılmıştır. Tasarlanan algoritma C# programlama dilinde yazılmıştır. Yazılan kod Visual Studio ortamında geliştirilmiştir. Özel bir havayoluna ait gerçek uçuş verileri ile kurulan algoritmanın doğruluğu ve verimliliği test edilmiştir. 3 faklı veri seti kullanılarak algoritmanın cevap verme hızı ölçülmüştür. Veri setlerinde yer alan her bir uçuş noktasından taramalar başlatılarak en ucuz maliyet ile tüm uçuşların kapsandığı eşleşmeler kümesi bulunmaya çalışılmıştır.

Anahtar Kelimeler: Havayolu uçuş eşleme, ekip çizelgeleme problemi, süpürme algoritması, araç rotalama

Abstract:
Aviation industry in Turkey has been growing tremendously in the recent years. Air transportation system consists of various integrated complex systems. Due to the nature of complexity, it is subject to academic studies in various fields under different topics.
The profitability in Air Transportation industry is mostly driven by optimizing the planning, operation efficiency and management. The most expensive costs in the industry is crew planning, flight scheduling, airplane, maintenance, repair, overhaul, jet fuel, and engineering activities. Crew planning is the most expensive cost right after jet fuel.
In order to maintain their presence in an increasingly competitive industry, airlines are required to make more efficient planning. In this context, airlines need effective resource planning and scheduling methods. While developing these kind of methods, airlines must comply the requirements published by the national and international authorities such as General Directorate of Civil Aviation
In this study, an intuitive approach based on sweep algorithm is presented for a crew pairing problem which can be realized with the lowest cost and all flights are considered. While developing the algorithm, sweep algorithm which is commonly used in vehicle routing problems has been utilized. Algorithm language has been developed in Visual Studio environment. The accuracy and efficiency of the algorithm established with the actual flight data of a private airline. 3 different set of data has been utilized to measure the response rate of the algorithm. The algorithm starts at each flight point in the data set and scans for the least expensive solution which covers all flights.

Keywords: Airline flight pairing, crew pairing problem, sweep algorithm, vehicle routing problem