Air traffic flow management problem with stochastic capacities
Stokastik kapasitelerle hava trafiği akış problemleri
- Tez No: 691653
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ ÖZLEM ÇAVUŞ İYİGÜN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Endüstri ve Endüstri Mühendisliği, Industrial and Industrial Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2021
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Endüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Hava trafiği sistemleri ulaşım, lojistik ve ekonomiye dünya çapında önemli katkılar sağlamaktadır. Hem pratikteki önemi hem de sunduğu entelektüel zorluklar ile, hava trafiği akış problemleri geçtiğimiz birkaç on yılda çok fazla çalışılan bir konu olmuştur. Hava trafiği akış problemlerinin amacı, hava trafiği ağındaki akışı kapasite kısıtlarını göz önünde bulundurarak planlamaktır. Bu çalışmada, hava trafiği ağındaki kapasitelerin stokastik olduğu durum incelenmiştir. Problem için hem stokastik çok aşamalı tamsayı hem de stokastik iki aşamalı tamsayı modelleme yaklaşımları önerilmiştir. Hem çok aşamalı hem de iki aşamalı modellerde, hava trafik ağının her bir unsurundaki talep-kapasite dengesizliklerinin ¸cözülmesi hedeflenmektedir. Bunu sağlamak için, belirli bir zaman dilimi içerisinde her uçuşun kalkış zamanlarına ve rotalarına karar verilmektedir. İki aşamalı modeli çözmek için tamsayılı L-şekilli ve kısmi Benders ayrıştırma yöntemleri önerilmiştir. Ek olarak, koşullu riske maruz değer kısıtlamalarının rötar süresi dağılımları üzerindeki etkisi analiz edilip, koşullu riske maruz değer kısıtlamalarını çözüm metodolojilerine dahil etmek için yeni bir yaklaşım tekniği önerilmiştir. Gecikme dağılımlarının ayrıntılı bir analizini sunarak, yaklaşım tekniğinin çözüm kalitesi ve hesaplama performansı üzerindeki etkisi incelenmiştir. Aynı zamanda hesaplamalı deneylerde gerçekçi örnekler elde etmek için, veri oluşturma prosedürlerinin detaylı bir açıklaması sunulmuştur. Kısmi Benders yaklaşımı'nın neredeyse tüm deneylerde, ticari amaçlı çözücü olan CPLEX'ten daha iyi performans gösterdiği gözlenmiştir.
Özet (Çeviri)
Air traffic systems have substantial effects on transportation, logistics, and economics in a global scope. Due to both practical significance and intellectual challenges, air traffic flow management problems have been extensively studied for many decades. The aim of air traffic flow management problems is to plan the flow throughout the air traffic network while satisfying capacity constraints. In this study, we consider the case of stochastic capacities in the air traffic network. We propose both stochastic multistage integer and stochastic two-stage integer modeling approaches for the problem. In multistage and two-stage models, we aim to resolve the demand-capacity imbalances at each element of the air traffic network. To achieve this, we decide on the take-off times and routes of each flight for a given time horizon. We propose integer L-shaped and partial Benders' decomposition approaches to solve the two-stage model. Additionally, we analyze the effect of conditional value-at-risk constraints on delay time distributions. To incorporate conditional value-at-risk to solution methodologies, we propose a novel approximation technique. We present a detailed analysis of delay distributions, demonstrate the effect of the approximation technique on solution quality and computational performance. For computational experiments, we explicitly describe data generation procedures to obtain realistic instances. We demonstrate that the Partial Benders' modification outperforms the commercial solver (CPLEX) in almost every instance.
Benzer Tezler
- On the elimination of the air traffic congestion: A network modeling approach to stochastic static single airport ground holding problem
Hava trafiği sıkışmalarını azaltmak üzerine: Stokastik statistik tek havalimanı yerde bekletme problemine ağ modellemesi yaklaşımı
MUHAMMED ALİ ÜLKÜ
Yüksek Lisans
İngilizce
2000
Endüstri ve Endüstri MühendisliğiÇukurova ÜniversitesiEndüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. RIZVAN EROL
- Olumsuz hava koşulları altında trafik akışının eniyilenmesi
Optimization of traffic flow under adverse weather conditions
ZEKERİYA KAPLAN
Doktora
Türkçe
2024
Uçak MühendisliğiEskişehir Teknik ÜniversitesiHava Trafik Kontrol Ana Bilim Dalı
PROF. DR. CEM ÇETEK
PROF. DR. TUĞBA SARAÇ
- Quantification of the impact of uncertainty in emissions on air quality model estimates
Emisyonlardaki belirsizliğin hava kalitesi model sonuçlarına etkisinin hesaplanması
ÜMMÜGÜLSÜM ALYÜZ ÖZDEMİR
Doktora
İngilizce
2020
Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİklim ve Deniz Bilimleri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALPER ÜNAL
- Trafik olay yönetiminde yapay zeka tabanlı bir optimizasyon modeli ve uygulaması
An artificial intelligence based optimization model and application in traffic incident management
MESUT ULU
Doktora
Türkçe
2023
Trafikİstanbul Üniversitesi-CerrahpaşaEndüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. YUSUF SAİT TÜRKAN
- İklimlendirme sistemleri üzerinde makine öğrenmesi ile anomali tespiti
Anomaly detection with machine learning on air conditioning systems
REFİK KİBAR
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolSakarya ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ MUHAMMED FATİH ADAK
DR. ÖĞR. ÜYESİ KEVSER OVAZ AKPINAR