Metasezgisel yöntemlerle uçak çizelgeleme problemi optimizasyonu
Solving aircraft landing problem by using metaheuristics
Yazar: AYKUT AYDIN
Danışman: PROF. DR. İBRAHİM DOĞAN
Marmara Üniversitesi / Sosyal Bilimler Enstitüsü / İstatistik Bölümü / Ekonometri Ana Bilim Dalı / Yöneylem Araştırması Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2009
Konu: Ekonometri = Econometrics ; Endüstri ve Endüstri Mühendisliği = Industrial and Industrial Engineering ; Mühendislik Bilimleri = Engineering Sciences

Özet:
Küresel rekabetin yoğun yaşandığı dünyamızda, özellikle ulaşım sektöründe sınırlı kaynaklarının etkin ve verimli kullanılmasının önemi her geçen gün artmaktadır. Havacılık sektöründe de yaşanan bu gerçeklere yönelik önlemlerin alınması zorunluluk haline gelmiştir. Havayolu taşımacılığında her türlü maliyetin ekonomik olarak önemli bir yekun tutması, uzun yıllardan beri kuruluşları, yöneylem araştırmacılarını ve matematik toplulukları aynı amaç etrafında bir araya getirmektedir. Özellikle havacılık sektöründe zaman, personel, yakıt, teçhizat ve donanım ağırlıklı karşılaşılan problemlerin çözümünde, yöneylem araştırması bilimi doğrultusunda optimizasyon yönlü tekniklerin kullanılması günümüzde oldukça yaygındır. Uçak çizelgeleme problemi, havalimanına iniş yapmak üzere havada bulunan uçakların iniş sıra ve hedef zamanlarının belirlenmesi ve iniş yapacak her uçak için diğer uçaklar ile arasında olması gereken minimum takip mesafesine bağlı olarak uygun piste atanmasıdır. Uçak çizelgeleme problemi, karmaşık ve polinom olmayan zor bir problemdir. Problemin boyutu büyüdüğünde çözüme ulaşma zamanı oldukça uzun olabilmekte veya problem çözülememektedir. Bu nedenle çalışmada çizelgeleme probleminin çözümü için metasezgisel bir yöntem olan karınca sistemi kullanılmıştır. Geliştirilen modelin amaç fonksiyonu, tamsayılı doğrusal programlama ile eniyilenmiştir. Matematiksel model çalışmalarında sıkça kullanılan Matlab paket programı ile geliştirilen algoritma kodlanmış ve test verileri kullanılarak uygulaması yapılıp önemli çıkarımlar elde edilmiştir. Algoritma havalimanlarındaki tek pist ve çok pist kullanımında uçakların inişlerini çizelgelemektedir. Problemin çözümü neticesinde elde edilen sonuçlar geçmiş çalışmalar ile kıyaslanmıştır.

Abstract:
In our world of global competition, the importance of using the resources effectively is increased day by day especially in the transportation sector. In the aviation sector, it has been compulsory to take necessary precautions. While it has been great deal for expenditure in air transportation, the mathematicians and operation researchers have got together for the same purpose. It is the most common to use optimization techniques faced with time, person, fuel, hardware problems. Aircraft landing problem is to determine two important results. The first one is to determine landing sequence and target time of the aircraft while they are flying above the runway. The second is to determine appropriate runway according to minimum follow distance between each aircraft that will be landed. It is hard and nonpolinomial complex problem. While problem is dilated, its solution may need longer time or it may not be solved. Because of this, for aircraft landing problem an ant system, which is a metaheuristic method is used. The developed objective function is optimized using integer linear programming. An algorithm used is coded in MatLab and good results were taken using test data. The algorithm displays the unique and multiple runways take off. The results received from the solution are compared to past studies.