زمان بندی فرود و پرواز هواپیماها بر روی باندها با در نظر گرفتن محدودیت در تعداد مکان استقرار هواپیما

نوع مقاله : علمی - پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری، گروه مهندسی صنایع، واحد تهران مرکز، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران

2 استاد، دانشکده مهندسی صنایع، واحد تهران مرکز، دانشگاه آزاد اسلامی تهران، ایران

3 دانشجوی دکتری، گروه مهندسی صنایع، واحد تهران مرکز، دانشگاه آزاد اسلامی تهران، ایران

چکیده

در این مقاله، به مسئله زمان‌بندی فرود و پرواز هواپیماها به صورت هم‌زمان بر روی چندین باند با در نظرگرفتن محدودیت در تعداد مکان های استقرار هواپیما (Parking space) با تابع هدف کمینه­سازی دیرکرد وزنی کل پرداخته می­شود. این قبیل مسائل در قالب زمان‌بندی ماشین­ها همراه با زمان آمادگی (Ready time)، زمان هدف (Target time) و زمان ضرب­العجل (Deadline)، مدل­سازی می­شود. به منظور اجتناب از پدیده‌ی ارتعاش ناشی از فرود یا پرواز هواپیماها (Wake-vortex effects)، بازه زمانی مشخصی را بعد از فرود و پرواز هواپیماها در نظر می‌گیرند. نظر به احتمال رخداد چنین محدودیت­هایی در پاره­ای از اوقات در فرودگاه‌ها، با هدف برنامه‌ریزی در رویارویی هر چه بهتر با چنین مسائلی، مدل برنامه­ریزی عدد صحیح مختلط (MIP) ارائه می­شود. در این مقاله، از الگوریتم فراابتکاری کرم شب‌تاب (Firefly algorithm) برای حل مدل استفاده می­شود. در نهایت، عملکرد این الگوریتم پیشنهادی با استفاده از مجموعه‌ای مسائل معیار، مورد ارزیابی قرار می­گیرد که رضایت­بخش بودن عملکرد الگوریتم را نشان می­دهد.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Departure-Arrival Aircraft Scheduling on Runways Considering a Number of Parking Spaces

نویسندگان [English]

  • Saeid Saemi 1
  • Reza Tavakoli Moghadam 2
  • Hamed Nozari 3
  • Pantea Maleki-Moghaddam 1
1 Ph.D. Student, Department of Industrial Engineering, Central Tehran Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran
2 Professor, Department of Industrial Engineering, Central Tehran Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran
3 Ph.D. Student, Department of Industrial Engineering, Central Tehran Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran
چکیده [English]

This study considers a scheduling problem of combined arrival-departure aircrafts over multiple runways with a number of a parking spaces constraint that minimizes the total weighted tardiness. This phenomenon is modelled as a parallel machine scheduling problem with unequal ready time, target time and dead line. Additionally, sequence-dependent separation times on each runway are considered to prevent the dangers associated with wake vortex effects. Considering occasional occurrence of such restrictions at airports as well as planning a better deal with such issues, a mixed-integer programming (MIP) model is presented and solved by Lingo software to show its validity. A meta-heuristic algorithm, namely firefly algorithm (FA), is proposed to achieve acceptable results in a reasonable time.The performance of the proposed FA is evaluated through a comprehensive benchmark of instances. Furthermore, the computational results show that the performance of the proposed FA is satisfactory in terms of computational time compared with Lingo. Finally, the conclusion is provided.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Departure-arrival aircraft scheduling
  • sequence-dependent separation times
  • parking space
  • Firefly Algorithm

مراجع

-Al-Salem, A., Farhadi, F., Kharbeche, M. and Ghoniem, A. (2012) "Multiple-runway aircraft sequencing problems using mixed-integer programming". IIE Annual Conference. Proceedings: 1-8.
-Bianco, L., Dell’Olmo, P. and Giordani, S. (2006) "Scheduling models for air traffic control in terminal areas. Journal of Scheduling, Volume 9, Issue 3, pp. 223-253.
-Federal Aviation Administration (2003) "Aeronautical information manual/Federal Aviation Regulation", McGraw-Hill, New York.
-Hancerliogullari, G. Rabadi, G., Al-Salem, A. H. and Kharbeche, M. (2013)" Greedy algorithms and metaheuristics for a multiple runway combined arrival-departure aircraft sequencing problem", Journal of Air Transport Management, Vol. 32, pp.39-48
-Lawler, E. L., Lenstra, J. K. and Rinnooy, A. H. G. (1982) "Recent developments in deterministic sequencing and scheduling and stochastic scheduling", Reidel, Dordrecht, pp. 35e73.
-Mahmoudian, M, Aminnayeri, M. and Mirzadeh, A. (2013) "Aircraft landing scheduling based on unavailability of runway constaint through a time segment heuristic method", International Journal of Conceptions on Management and Social Sciences, 1, No. 2, 2357-2787.
-Sherali, H.D., Ghoniem, A., Baik, H. and Trani, A. A. (2010) "A combined arrival-departure aircraft sequencing problem. Manuscript", Grado Department of Industrial and Systems Engineering (0118).
-Trivizas, D. A. (1998) "Optimal scheduling with maximum position shift (MPS) constraints: a runway scheduling application". Journal of Navigation, Vol. 51, pp.250-266.
-Yaghoubi-Panah, M., Tavakkoli-Moghaddam, R. and Radmehr, F. (2012) "Scheduling the sequence of aircraft landing with a single runway by a fuzzy programming approach", J. of Air Transport Management, Vol. 25, pp.15-18.
-Yang, X. S. (2008) “Firefly algorithm, In: Nature-inspired metaheuristic algorithms, Yang, X.-S. (ed.)”, Wiley Online, pp.79-90.

فایل ها

سابقه مقاله

  • تاریخ دریافت: 07 دی 1394
  • تاریخ بازنگری: 18 فروردین 1395
  • تاریخ پذیرش: 20 تیر 1395

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار