Filo ataması problemi ve karmaşık tamsayı programlama ile eniyileme yöntemleri
Fleet assignment problem and mixed integer programming optimization techniques
Yazar: DOĞAN AKAY
Danışman: PROF. DR. METİN ORHAN KAYA
İstanbul Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Uçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2009
Konu: Havacılık Mühendisliği = Aeronautical Engineering ; Uçak Mühendisliği = Aircraft Engineering
Dizin: Hava yolu işletmeleri = Airline companies ; Karma tamsayılı programlama = Mixed integer programming ; Optimizasyon = Optimization

Özet:
Bu çalışmanın amacı, havayolu şirketlerinin en büyük maliyet kalemlerinden biri olan filo ataması konusunun incelenmesi ve filo ataması probleminin tüm detayları ile gösterilip, probleminin çözümü için mevcut olan tekniklerin bilgisayar kodları ile modellenmesidir.Filo ataması problemi yöneylem araştırması literatüründe nispeten yeni bir konu olup, endüstriyel anlamda ciddi maliyet artışlarına sebep olan ?doğru uçuşa-doğru uçağın atanması? sorununun çözümü için gereklidir.Çalışmada öncelikle filo ataması problemi için önerilen iki model ve bu modellerin çözümünde kullanılan karmaşık tamsayı programlama ve karmaşık tamsayı programlama çözüm teknikleri açıklanmıştır. Teknikler için verilen örnekler el ile çözülüp, yazılan kodlar ile karşılaştırılmış, bu sayede kodun güvenilirliği teyit edilmiştir.Filo ataması probleminin ayrıntılı olarak açıklanabilmesi için bir örnek model kullanılmıştır. Örnek model için filo ataması probleminin en başı olan maliyet analizinden, filo tiplerinin önceden belirlenmiş uçuşlara atanmasına kadar olan tüm konular ayrıntılı olarak incelenmiş, böylelikle ileride bu konu üzerinde çalışacaklar için önemli bir kaynak oluşturulmuştur.Filo ataması probleminin modellenmesinde kullanılan karmaşık tamsayılı programlama tekniğinin çözümü için dört adet teknik kodlanmış ve sonuçlar karşılaştırılmıştır. Bu yöntemler sırasıyla yorucu numaralama, dal ve sınır algoritması, Gomory kesme düzlemi yöntemi ve genetik algoritmadır.Çalışma aynı zamanda filo atamasından sonraki aşama olan uçak atama problemi için bir ön çalışma mahiyetindedir. Çünkü filo ataması probleminin çözüm kalitesi, uçak atama probleminin başarısı için önemli bir parametredir.

Abstract:
The aim of this study is to examine fleet assignment problem which is one of the greatest cost factor for airline companies and show fleet assignment problem in detail and write and program the codes for the solution techniques of fleet assignment problem.The fleet assignment problem is a relatively new subject in the operations research literature, and is about ?right fleet for the right flight? motto, which causes great cost for the airline companies.In this study the first aim is to explain the fleet assignment problem and the two different and major models from the literature. Second, the mathematical model, mixed integer programming, which is commonly used to model the fleet assignment is explained in detail. The techniques which are used for mixed integer programming are examined and coded and some developments are made upon them. The techniques are used in solution to some small problems and the results are compared to the results of the codes outcome. By this, the verification of the code is done.To examine fleet assignment problem in detail, a sample model is used. For this sample model, fleet assignment problem is examined throughly, from the cost analysis, to the assignment of the fleet types, so this study is a great source for the subsequent researchers on this subject.The mixed integer programming, which is used in modelling the fleet assignment problem, is solved with four solution techniques. These techniques are, in order, exhaustive enumeration, branch and bound, Gomory cuts, and genetic algorithms.