Havayolu Operasyonlarında Planlama ve Çizelgeleme
Tezin Türü: Doktora
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Yıldız Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2016
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: Muhammet Deveci
Asıl Danışman (Eş Danışmanlı Tezler İçin): Nihan ÇETİN DEMİREL
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Havayolu operasyonları uçuş çizelgeleme, uçak çizelgeleme, ekip çizelgeleme (ekip eşleme ve ekip atama) ve düzensiz olayların yönetilmesinden meydana gelmektedir. Bu planlama problemlerinden ekip eşleme problemi havayolu planlamasında karşılaşılan en kapsamlı problemlerden biridir. Bu tez çalışmasında, ekip eşleme problemi ayrıntılı olarak incelenip işletmeler için önemli maliyet kazanımları sağlanması ve bir optimizasyon algoritması geliştirilmesi amaçlanmaktadır. Ekip eşleme, bir veya birden fazla uçuş görevinden oluşan ve ana üs (ikamet merkezi)'te başlayıp tekrar ana üs'te biten uçuş dizisidir. Aynı zamanda ekip eşleme, havayolu ekip planlamasının ana maliyet belirleyici aşamasıdır. Havayolları için uçuş çizelgesinin ekip eşleme optimizasyonu son derece önemli bir süreçtir. Çünkü operasyonel ekip maliyetlerini minimuma indirebilmek ve ekip kullanımını maksimum yapabilmek için bu süreçten faydalanılır. Kabul edilebilir ekip eşlemesi SGHM (Sivil Havacılık Genel Müdürlüğü)'nin yasal kısıtlarına, FAA (Federal Havacılık) kurallarına ve havayolu şirketleri tarafından belirlenen özel kısıtlara uymak zorundadır. Bu kısıtlamalar ve kurallara dikkate alarak optimizasyonun temel amacı, uçuş çizelgesindeki tüm uçuşları kapsayan en düşük maliyetli ekip eşlemesini bulmaktır. Bu tez çalışması için, literatürde zaten var olan ekip eşleme optimizasyonları incelenmiş ve önceki çalışmaların üzerine yeni bir dinamik tabanlı genetik algoritma varyantları ve memetik algoritma yaklaşımı, alternatif ekip eşleme arama (pas uçuş azaltma) ve kısmi çözüm yaklaşımı (düşük maliyetli eşleme arama) geliştirilmiştir. Ekip eşleme problemi beş aşamada çözülmüştür. Problemin ilk aşamasında, SGHM'nin yasal kısıtlarına, FAA kurallarına ve havayolu şirketleri tarafından belirlenen özel kısıtlara uygun yasal ana ekip eşleme kümeleri oluşturulmuştur. İkinci aşamada ise, oluşturulan yasal ekip eşlemeleri arasından uçuş çizelgesindeki tüm uçuşları kapsayan en düşük maliyetli ekip eşlemesi alt kümesi oluşturulur. Üçüncü aşamada ise alt küme problemin optimizasyonu için evrimsel algoritmalardan olan genetik algoritma varyantları ve memetik algoritma yaklaşımı kullanılmıştır. Dördüncü aşamada, optimizasyon aşamasında elde edilen en iyi çözüm kümesine güncelleme işlemi uygulanır. Bu güncelleme işlemi pas uçuş azaltma ve düşük maliyetli eşleme arama sezgiselleri ile yapılmaktadır. Beşinci aşamada ise durdurma koşulu sağlanana kadar algoritma çalışır ve en iyi çözüm elde edilir. Ekip eşleme aşamasının çıktısı, optimizasyon aşamanın girdisi olarak kullanılmış olup problem Java Eclipse platformunda bütünleşik olarak çözülmüştür. Önerilen algoritmayı test etmek için Türk Hava Yolları (THY) şirketinin web sayfasından alınan uçuş verileri kullanılmış ve optimal ekip çizelgeleri oluşturulmuştur. Önerilen algoritmalardan en iyisi literatürde meta-sezgisel yöntemler ile çözülmüş bir çalışmadan elde edilen sonuçlar ile karşılaştırılmıştır. Bu yöntemlerden elde edilen sonuçların anlamlı olup olmadığını test etmek için istatistiksel yöntemlerden faydalanılmıştır. Sonuçlardan da anlaşılacağı üzere yapılan iyileştirme ile önerilen algoritmanın çok daha iyi sonuçlar verdiği görülmüştür.