Taktik hava trafik akış ve kapasite yönetimi için bir optimizasyon modeli
An optimization model for tactical air traffic flow and capacity management
Yazar: METİN ÖZGÜR
Danışman: PROF. DR. AYDAN CAVCAR
Anadolu Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Sivil Havacılık Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2013
Konu: Havacılık Mühendisliği = Aeronautical Engineering ; Sivil Havacılık = Civil Aviation
Dizin: Havacılık = Aviation ; Matematiksel modelleme = Mathematical modelling ; Optimizasyon = Optimization ; Trafik yönetimi = Traffic management

Özet:
Bu çalışmada taktik hava trafik akış ve kapasite yönetimi için bir optimizasyon modeli önerilmiştir. Çalışmada kullanılan model, uçak çatışmalarını önlemek ve aşırı talepten dolayı havaalanı kapasitelerinin aşılmasını engellemek için uçak kalkış zamanlarını düzenlemektedir. Çatışma ölçütü olarak hava trafik kontrol prosedürel ayırma minimalarının kullanılması modeli özgün kılmaktadır. Model örnek bir hava sahası, havaalanı kapasiteleri ve uçuş planlarından oluşan senaryo üzerinden test edilip, bir matematiksel modelleme ve optimizasyon yazılımı kullanılarak çözülmüştür. Bu çalışmadaki modelin aksine, çatışmaların uçakların kalkışından önceki planlama aşamasında önlenmediği durumlarda, daha riskli ve maliyetli olan hava trafik kontrol önlemlerine duyulan gereksinimin ne kadar artacağı, model çözüm sonuçlarından elde edilen gecikme sürelerinden anlaşılmaktadır. Akışlar planlanırken standart prosedürel ayırma minimalarına dayalı çatışmaların dikkate alınması ve uçakların yerde bekletildiği standart ATFCM stratejisinin tercih edilmesi, modelin güncel ATFCM sistemine uyarlanmasını kolaylaştıran unsurlardır. Geliştirilen bu model, özellikle gözetim sistemi olmayan hava sahalarındaki hava trafik akışlarının planlanması için uygun görülmektedir.Anahtar Kelimeler: Hava Trafik Akış Yönetimi, Prosedürel Ayırma, Çatışma Önleme, Matematiksel Modelleme, Tamsayılı Programlama, Optimizasyon

Abstract:
This study presents an optimization model for tactical air traffic flow and capacity management. The model used in this study arranges departure times of aircraft so as to avoid aircraft conflicts and to prevent capacity shortfalls at the airports due to excess demand. Setting air traffic control procedural separation minimas enables this study to be original. The model was tested on a scenario, which consists of an airspace sector, airport capacities and flight plans, and solved by a mathematical modeling and optimization software. Unlike this model, in case conflicts are not avoided on the planning phase -before aircraft departure, how much the requirement of riskier and costlier air traffic control measures would increase can be easily inferred from the solution results which demonstrate delay times. Considering standard conflict criterions based on procedural separation minimas and preferring standard ATFCM strategy based on ground delay of aircraft in the planning of flows, are the factors which make it easier to adapt the model to current ATFCM system. The model designed in the study seems to be appropriate for use in the airspace sectors especially whithout surveilance system.Keywords: Air Traffic Flow Management, Procedural Seperation, Conflict Avoidance, Mathematical Modeling, Integer Programming, Optimization