حل مسئله زمان بندی چندهدفه ی فرود هواپیما در حالت چندباند

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار، گروه مھندسی صنایع، واحد قزوین، دانشگاه آزاد اسلامی، قزوین، ایرا ن

2 کارشناس ارشد، گروه مھندسی صنایع، واحد قزوین، دانشگاه آزاد اسلامی، قزوین، ایران

چکیده

حمل و نقل هوایی به دلیل سرعت، قابلیت اطمینان بالا و مقرون به صرفه بودن در امر انتقال کالا و مسافر یکی از محبوب­ترین و پرطرفدارترین وسیله حمل و نقل در سراسر جهان محسوب می­شود. با این وجود استفاده از حمل و نقل هوایی با روند صعودی، صنعت هوانوردی را با معضلات عدیده­ای از جمله متحمل شدن هزینه تاخیرات و تعجیلات، افزایش آلودگی هوا­  و آلودگی های زیست محیطی و صوتی روبرو کرده است که افراد درگیر در این حوزه را ترغیب می­نماید تا جدی­تر به بحث مدیریت بهینه ترافیک ­هوایی و استفاده موثر از ظرفیت باندها و فرودگاه­ها تمرکز کنند. در این مقاله مسئله زمان­بندی چند هدفه فرود هواپیما به عنوان بخش پیچیده و اساسی مدیریت ترافیک­هوایی با توجه به محدودیت­های پنجره زمانی، حداقل زمان جداسازی در حالت چند باند و وابستگی بین باندها در قالب اهداف کمینه‌سازی مجموع هزینه­های زودکرد و دیرکرد و همچنین حداقل­سازی مجموع زمان فرودها مورد مطالعه قرار گرفته است. در بخش مطالعات محاسباتی، 5 مسئله با سایزهای کوچک با کمک روش اپسیلون محدودیت حل شده استهمچنین 22 مسئله با سایزهای کوچک و بزرگ با استفاده از دو الگوریتم فراابتکاری چند هدفه NSGA-II   و MOPSO حل شده و نتایج آن ها مورد مقایسه قرار گرفته است. نتایج محاسباتی برای 4 شاخص عملکردی حاکی از برتری الگوریتمNSGA-II  در شاخص NPS و برتری الگوریتم MOPSO در شاخص MID می‌باشد. همچنین در دو شاخص SM و RAS نیز عملکرد الگوریتم­ها یکسان است.

کلیدواژه‌ها


[1]. www.aci.aero/data-center/monthly-traffic-data/passenger-summary/year-todat.
[2]. Beasley, J. E., Krishnamoorthy, M., Sharaiha, Y., Abramson, D., “Scheduling aircraft landings–the static case”, Transportation Science, 34(2), pp. 180–197, 2000
[3]. Abela, J., Abramsosn, D., Krishnamoorthy, M., De Silva, A., Mills, G., “Computing optimal schedules for landing aircraft”, In Proceedings of 12th national conference of the Australian Society for Operations Research, Adelaide, Australia , pp. 71–90, 1993
[4]. Pinol, H., Beasley, J.E., “Scatter search and sionomic algorithms for the aircraft landing problem”, European Journal of Operational Research, 171, pp. 439-462, 2006
[5]. Salehipour, A., Modarres, M., Naeni, L.M., “An efficient hybrid meta-heuristic for aircraft landing problem”, Computer & Operation Research, 40(1), pp. 207-213, 2013.
[6]. Ng, K.K.H., Lee, C.K.M., “A modified variable neighborhood search for aircraft landing problem”, IEEE International Conference on Management of Innovation and Technology, ICMIT, 2016
[7]. Girish, B.S., “An efficient hybrid particle swarm operation algorithm in a rolling horizon framework for the aircraft landing problem”, Applied Soft Computing, 44, pp. 200-221, 2016
[8]. Rodrigues-Diaz, A., Adenso-Diaz, B., Gonzalez-Torre, p.l., “Minimizing deviation from scheduled time in a single mixed-operation runway”, Computer & Operation Research, 78, pp. 193-202, 2017
[9]. Riahi, V., Hkim Newton, M.A., Polash, M.M.A., Su, K., “Constraint guided search for aircraft sequencing”, Expert System with Applications, 118, pp. 440-458., 2019
[10].Fay, A., “A quadration time algorithm for computing the optimal landing times of a fixed sequence of planes” European Journal of Operational Research, pp. 1148-1157, 2018
 [11 ]محمودیان کفشگرکلائی، محمد، امین نیری، مجدی ، سلماسی، ناصر . "زمانبندی فرود ھواپیما با محدودیت زمانی عدم دسترسی بھ باندھا"، ھفتمین کنفرانس بینالمللی مھندسی صنایع. دانشگاه صنعت ی. اصفھان، 14 و 15 مھرماه 1389
[12 ]قھاری کرمانی، امیر. "زمانبندی یکپارچھ مسئلھ فرود  ھواپیماھا و تخصیص آنھا بھ ورودیھای سالن مسافری" ،پایاننامھ کارشناسی ارشد، دانشکده صنایع، دانشگاه. شریف 1390
[13 ]دستگردی، کاظم. "ارائھ یک رویکرد ھوشمند جدید در  کنترل بھینھی تراکم ترافیکھوایی"، پایاننامھ کارشناسی  ارشد، دانشکده برق، دانشگاه آزاد واحدگناباد 1392.
[14 ]  صائمی، سعید، توکلی مقدم، رضا، نوذری، حامد، ملکی مقدم، پانتھآ "، زمانبندی فرود و پرواز ھواپیماھا بر روی باندھا با در نظر گرفتن محدودیت در تعداد مکان استقرار ھواپیما" ، فصلنامھ مھندسی حمل و نقل، سال ھشتم، شماره چھارم، صفحات -528 - 517   1397.
[15]. Hancerliogullari, G., Rabadi, G., Al-Salem, A.H., Kharbeche, M., “Greedy algorithms and metaheuristics for a multiple runway combined arrival-departure aircraft sequencing problem”, Journal of Air Transport Management, 32 pp. 39–48, 2013
[16]. Soykan, B., Rabadi, G., “A Tabu search algorithm for the multiple runway aircraft scheduling problem”, In G. Rabadi (Ed.), Heuristics metaheuristics and approximate methods in planning and scheduling. Springer International Publishing, pp. 165-186., 2016
[17]. Holland, J.H., “Adaptation in natural and artificial systems”, University of Michigan Press, Ann Arbor, MI, 1975
[18]. Deb, K., Agrawal, S., Pratap, A., Meyarivan, T., “A fast elitist non-dominated sorting genetic algorithm for multi-objective optimization: NSGA-II”, In: Proceedings of the Parallel Problem Solving From Nature VI (PPSN-VI) Conference, pp. 849-858, 2000
 [19]. Amiri, M., Khajeh, M., “Developing a bi-objective optimization model for solving the availability allocation problem in repairable series–parallel systems by NSGA II”, Journal of Industrial Engineering International 12(1), pp. 61-69, 2016
[20]. Coello, C.A.C., Lamont, G.B., “Applications of multi-objective evolutionary algorithms”, World Scientific Publishing, London, 2004.
[21].http://people.brunel.ac.uk/~mastjjb/jeb/orlib/files