İlkay ORHAN, Muzaffer KAPANOĞLU, T. Hikmet KARAKOÇ

HEDEF PROGRAMLAMA İLE BÜTÜNLEŞİK UÇAK ROTALAMA VE BAKIM ÇİZELGELEME

Sivil havacılık sektöründe etkili bir rekabet etkin bir filo yönetimi ile mümkündür. Filo yönetiminin en önemli işlevlerinden ikisi uçakların rotalarının belirlenmesi ve bakımlarının planlanmasıdır. Uçakların rotalara atanmasında kısıtlayıcı rol oynayan bakım gereksinimi uçakların etkin bir biçimde kullanılmasını etkilemektedir. Uygulamada genellikle uçak rotaları ve bakım planları ayrı ayrı geliştirilmekte, karşılaşılan uyumsuzluklar ek uçak envanteri tutularak ve/veya uçakları gereğinden önce bakıma alarak giderilmektedir. Bir diğer yandan, uçak rotalarını bakım planları ile birlikte ele alabilen bütünleşik yaklaşımlar, uçakların yalnızca havada kalış sürelerini değil aynı zamanda bakımlar arası uçuş sürelerini de arttırma yeteneğine sahiptir. Bakım maliyetlerinin, işletme giderlerinin yaklaşık dörtte birini oluşturduğu düşünüldüğünde, bütünleşik rota-bakım planlamanın havayollarına önemli bir rekabet üstünlüğü sunması beklenmektedir. Bu çalışmada, uçak rotalarının belirlenmesi probleminin bakım gereksinimleri ile birlikte ele alınması, böylece uçakların etkin kullanımının yanı sıra bakım maliyetlerinin enküçüklenmesi hedeflenmiştir. Belirtilen amaç doğrultusunda, uçakların bakıma girmeden önceki kalan yasal uçuş sürelerini de enküçükleyen bir tamsayılı doğrusal hedef programlama yaklaşımı önerilmiştir. Yaklaşım, uçuş sayılarını veya sürelerini de karar vericinin öncelikleri doğrultusunda dengelemekte, böylece uçak kullanım oranları ve bakım maliyetlerinin olabildiğince eşit tutulmasını sağlamaktadır. Yaklaşımın geçerliliğinin sınanması aşamasında, bir havayolu işletmesinin gerçek verilerinden yararlanılarak oluşturulan problem, CPLEX/GAMS tamsayılı doğrusal program çözücü yazılımı kullanılarak çözülmüştür. Önerilen yöntem ile ele alınan problemlerde uçakların yasal uçuş sürelerinin kullanım oranlarının %95,4 ile %100 olarak gerçekleşmesi sağlanabilmektedir.

Anahtar Kelimeler:

Uçak Rotalama, Uçak Bakım Planlama, Hava Ulaştırma, Hedef Programlama

PDF

___

IATA, “IATA 2008 Annual Report”, International Air Transport Association, 2008.
http://www.iata.org/pressroom/pr/Pages/2011-03- 02-01.aspx, 2011
Airbus, “Airbus Global Market Forecast 2007- 2026”, 2007.
SHGMY, “2002’den 2008’e Sivil Havacılık”, T.C. Ulaştırma Bakanlığı Sivil Havacılık Genel Müdürlüğü Yayınları, No:13., 2009.
http://www.shgm.gov.tr/haberhtm/pegasus2. Htm, 2009.
http://www.hurriyet.com.tr/ekonomi/
asp?m=1, 2009.
Orhan, İ, Kapanoğlu, M., Karakoç, T.H., 2010, “Planning And Scheduling Of Airline Operations”, Pamukkale University Journal of Engineering Sciences, Cilt 16, Sayı 2, 181- 191, 2010.
Clarke, L.W., Johnson, E.L., Nemhauser, G.L., Zhu Z., “The Aircraft Rotation Problem”, Annals of Operations Research, Cilt 69, Sayı 1, 33-46, 1997.
Gopalan, R. ve K. Talluri, “The Aircraft Maintenance Routing Problem”, Operations Research, Cilt 46, Sayı 2, 260–271, 1998.
Feo, T.A., Bard J. F., “Flight Scheduling and Maintenance Base Planning”, Management Science, Cilt 35, Sayı 12, 1415-1432, 1989.
Orhan, İ, Kapanoğlu, M., Karakoç, T.H. 2007,“Flight-Hour Based Optimization for Aircraft Scheduling”, INFORMS, 369, WD43, A.B.D.
Radnoti, G., Profit Strategies for Air Transportation, McGraw-Hill, New York, A.B.D., 2002.
Daskin, M.S. and Panayotopoulos N.C.. “A Lagrangian Relaxation Approachto Assigning Aircraft to Routes in Hub and Spoke Networks”, Transportation Science. Cilt 23, Sayı 2, 91-99, 1989.
Kabbani, N.M. ve Patty B.W., “Aircraft Routing at American Airlines”, Proceeding of The 32nd Annual Symposium of AGIFORDS, Budapest, Hungary, 1992.
Subramanian, R., Scheff, R.P., Quillinan, J.D., Wiper, D.S., Marten, R.E.,” Coldstart: Fleet Assignment at Delta Airlines”, Interfaces, Cilt 24, No 1, 104-120, 1994.
Barnhart, C., Boland, N.L., Clarke L.W., Johnson E.L., Nemhauser, G.L., “Flight String Models for Aircraft Fleeting and Routing”, Transportation Science, Cilt 32, No 2, 208-220, 1998.
Rexing, B., Barnhart, C., Kniker, T., Jarrah, A., Krishnamurthy, N. “Airline Fleet Assignmentwith Time Windows”, Transportation Science, Cilt 34, Sayı 1, 1-20, 2000.
Armacost, A, Barnhart, C., Ware, K., “Composite Variable Formulations For Express Shipment Service Network Design”, Transportation Science, Cilt 36, No 1, 1-20, 2002.
Sriram, C. ve Haghani, A., “An Optimization Model For Aircraft Maintenance Scheduling And Re-Assignment”, Transportation Research Part A: Policyand Practice, Cilt 37, Sayı 1, 29-48, 2003.
Lohatepanont, M., Barnhart, C., “Airline Schedule Planning: Integrated Models and Algorithms for Schedule Design and Fleet Assignment”, Transportation Science, Cilt 38,
Sayı 1, 19-32, 2004.
Sarac, A., Batta, R., Rump, C.M., “A Branch-and- Price Approach for Operational Aircraft Maintenance Routing”, European Journal of Operational Research, Cilt 175, No 3, 1850- 1869, 2006.
Schniederjans, M.J., Goal Programming: Modeling and Applications, Kluwer Academic, Boston, A.B.D., 1995.
Jones, D. ve Tamiz, M., Practical Goal
Programming, Springer, New York, A.B.D., 2010.