(Combination of Imperialist Competitive Algorithm with Earliest Ready Time for Aircraft Sequencing Problem)

استاد راهنما:

دکتر رضا منصفی

برای رعایت حریم خصوصی نام نگارنده پایان نامه درج نمی گردد

تکه هایی از متن پایان نامه به عنوان نمونه :

(ممکن می باشد هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود اما در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل می باشد)

فهرست مطالب:

1- مقدمه طرح پیشنهادی……………………………………………………………………………………. 1

1-1- مقدمه………………………………………………………………………………………………….. 2

1-2- طرح موضوع………………………………………………………………………………………… 4

1-3- مفروضات، محدودیت­ها……………………………………………………………………………… 6

1-4- اهداف پژوهش………………………………………………………………………………………. 8

1-5- جنبه­ی جدید بودن و نوآوری………………………………………………………………… 9

1-6- نتایج حاصل از پژوهش…………………………………………………………………………. 9

1-7- ساختار پایان­نامه…………………………………………………………………………………. 10

2- مروری بر کارهای گذشته……………………………………………………………………….. 11

2-1- مقدمه……………………………………………………………………………………………… 12

2-2- توالی فرود هواپیما……………………………………………………………………………. 12

2-3- تخصیص ورودی مسافری…………………………………………………………………… 15

2-4- پیشینه پژوهش………………………………………………………………………………… 17

2-5- مدل برنامه­ریزی خطی برنامه…………………………………………………………….. 21

3- روش پیشنهادی……………………………………………………………………………….. 25

3-1- راه­کار پیشنهادی……………………………………………………………………………… 26

3-2- الگوریتم تکاملی………………………………………………………………………………. 26

3-2-1- مقدمه……………………………………………………………………………………….. 26

3-2-2- علت بهره گیری از الگوریتم‌های تکاملی……………………………………………… 29

3-2-3- انواع الگوریتم‌های تکاملی………………………………………………………….. 29

3-3- الگوریتم رقابت استعماری……………………………………………………………….. 32

3-3-1- شکل­دهی امپراطوری اولیه………………………………………………………….. 34

3-3-2- مدل‌سازی سیاست جذب……………………………………………………………. 38

3-3-3- جابجایی موقعیت مستعمره و امپرالیسست…………………………………… 41

3-3-4- قدرت کل یک امپراطوری………………………………………………………….. 42

3-3-5- رقابت استعماری………………………………………………………………………… 43

3-3-6- سقوط امپراطوری­های ضعیف………………………………………………………. 46

3-3-7- همگرایی……………………………………………………………………………….. 46

3-4- الگوریتم رقابت استعماری اصلاحی……………………………………………….. 48

3-5- الگوریتم‌های ترکیبی بکار رفته…………………………………………………… 51

4- ارزیابی سیستم…………………………………………………………………………….. 53

4-1- مقدمه…………………………………………………………………………………….. 54

4-2- مدل‌سازی روش پیشنهادی……………………………………………………….. 55

4-3- ارزیابی راه­کار پیشنهادی……………………………………………………………. 56

4-4- مسائل مورد مقایسه…………………………………………………………………. 59

4-4-1- مقایسه نتایج پروازهای ورودی و خروجی به تعداد 15…………………. 59

4-4-2- مقایسه نتایج پروازهای ورودی و خروجی به تعداد 20……………….. 61

4-4-3- مقایسه نتایج پروازهای ورودی و خروجی به تعداد 25………………. 62

5- نتیجه­گیری و ارائه پیشنهاد‌ها……………………………………………………. 64

5-1- جنبه نوآوری…………………………………………………………………………… 65

5-2- نتیجه مقایسه نتایج…………………………………………………………….. 65

5-3- پیشنهاد‌ها……………………………………………………………………………. 66

6- مراجع ………………………………………………………………………………….67

چکیده:

مدیریت ترافیک هوایی یکی از مشاغل حساس و پراسترس می باشد که همه‌روزه با معضلات و موانع مختلفی روبه­رو می­گردد و مسأله توالی هواپیما (Aircraft Sequencing Problem) یکی از مهم­ترین مسائلی می باشد که این روزها در حوزه کاری مراقبت پرواز (Air Traffic Control) به آن پرداخته می­گردد.

مسأله توالی هواپیما یک مسأله NP-سخت می باشد، الگوریتم­های دقیق کارایی خود را بر روی این مسأله در ابعاد بالا از دست می­دهند و نمی­توانند به جواب بهینه در یک‌زمان قابل‌قبول دست یابند؛ درنتیجه امروزه برای حل این­گونه مسائل از الگوریتم­های ابتکاری و فرا ابتکاری بهره گیری می­گردد.

در این پایان‌نامه کوشش شده با تلفیق الگوریتم ERT(Earliest Ready Time) جهت انتخاب بهترین هواپیمای آماده عملیات با الگوریتم استعماری اصلاحی که از روش نزدیک­ترین همسایه تصادفی برای تابع جذب در کنار روش بهبود­دهنده سه­نقطه­ای برای تابع انقلاب بهره گیری کرده، روش جدیدی در حل مسأله توالی هواپیما ارائه گردد. نتایج حاصل از پیاده‌سازی این الگوریتم نشان می­دهد که در مقایسه با سایر الگوریتم­ها از کارایی بالایی برخوردار می باشد.

فصل اول: مقدمه طرح پیشنهادی

1-1- مقدمه

یکی از موضوعات موردتوجه در صنعت هوانوردی، مبحث برنامه­ریزی فرود هواپیماهای ورودی به فرودگاه می باشد. با ورود هواپیماهای مختلف به محدوده­ی راداری فرودگاه، مراقبین پرواز در برج مراقبت بایستی ترتیب فرود هواپیماهایی که در آن لحظه در آسمان فرودگاه در حال پرواز هستند را مشخص نمایند. برای اختصاص چنین ترتیب فرودی محدودیت­های مختلفی موردتوجه قرار­می­گیرد که از آن جمله می‌توان به محدودیت جداسازی دو هواپیما تصریح نمود. این محدودیت از دیدگاه موضوعات آئرودینامیک اهمیت زیادی دارد و در صورت عدم رعایت آن امکان بروز حادثه برای هواپیماهای متوالی هست.

مهم­ترین نتیجه­ی موردنظر برنامه­ریزی فرود هواپیماها، کمینه کردن تأخیرها می باشد که از ایجاد هزینه­ی سوخت اضافه برای هواپیماها و همین‌گونه ایجاد نارضایتی مسافران جلوگیری می کند. ازآنجایی‌که هزینه­های مربوط به سوخت ناوگان پروازی درصد قابل‌توجهی از هزینه­های شرکت‌های هواپیمایی را شامل می­گردد، برنامه­ریزی فرود هواپیماها موردتوجه شرکت‌های هواپیمایی و همچنین شرکت‌های فرودگاهی قرارگرفته می باشد. همین امر باعث شده می باشد که اغلب فرودگاه­هایی که عملکرد بهتری در خصوص مدیریت ترافیک پروازی دارند، توجه شرکت‌های هواپیمایی بیشتری را به خود جلب کنند. از سوی دیگر، در صورت دستیابی به عملکردی مناسب در مدیریت ترافیک پروازها، شرکت‌های فرودگاهی این امکان را خواهند داشت که در بازه زمانی ثابت، پذیرای تعداد بیشتری از هواپیما باشند.
دانلود متن کامل در سایت sabzfile.com
شرکت‌های فرودگاهی بخشی از درآمد خود را از هزینه­ی اجاره­ی جایگاه پارک[1] به دست می­آورند. هزینه­ی جایگاه­های پارک، بسته به امکانات آن، متغیر می باشد. امکاناتی نظیر برق زمینی[2] و یا ورودی­های مسافری[3] در قیمت جایگاه پارک تأثیرگذار هستند. در تمامی فرودگاه­های جهان دو نوع جایگاه پارک موجود می باشد. جایگاه پارک با ورودی مسافر و جایگاه پارک دور از سالن[4]. جایگاه پارک با ورودی مسافر یا بانام دیگر جایگاه پارک با خرطومی اتصال، جایگاه‌های پارکی هستند که مسافرین یک هواپیما بدون نیاز به ورود به محوطه فرودگاه به‌گونه مستقیم با بهره گیری از یک راهرو (خرطومی اتصال) به هواپیما وارد و یا از آن خارج می­شوند.

نیاز به ورود به محوطه فرودگاه به‌گونه مستقیم با بهره گیری از یک راهرو (خرطومی اتصال) به هواپیما وارد و یا از آن خارج می­شوند؛ اما هواپیماهای واقع در جایگاه پارک دو از سالن، برای مسافر گیری و یا پیاده کردن مسافران خود نیاز به سرویس اتوبوس[5] دارند. از بین این دو نوع جایگاه، جایگاه پارک با ورودی مسافر دارای قیمت بالاتری می باشد. قیمت این جایگاه­ها بدین‌صورت محاسبه می­گردد که به ازای هر مسافری که از یک هواپیما از ورودی مسافری بهره گیری می کند مبلغی ثابت از خط هواپیمایی مربوطه دریافت می­گردد که قیمت سرویس اتوبوس پیش روی آن ناچیز می باشد. علی­رغم قیمت بالاتر جایگاه پارک با ورودی مسافر، شرکت‌های هواپیمایی برای کسب رضایت بیشتر مسافران خود ترجیح می­دهند تا هواپیماهایشان به جایگاه پارک با ورودی مسافر تخصیص پیدا کند. جایگاه پارک با ورودی مسافر دارای یک مزیت ایمنی نیز هست، با بهره گیری مسافرین از ورودی مسافر دیگر خطرات ناشی از حضور مسافران در محوطه فرودگاه وجود ندارد و از ایجاد اتفاقات مختلف جلوگیری می­گردد.

با در نظر داشتن اینکه در هنگام عقد قرارداد خطوط هواپیمایی با فرودگاه­ها، خطوط هواپیمایی نمی­توانند در مورد نوع جایگاه پارک خود شرایطی را اعلام کنند و نوع جایگاه پارک یک هواپیما بر عهده‌ی کنترلر فرودگاه در لحظه­ی فرود هواپیما می باشد؛ پس در صورت برنامه­ریزی صحیح می‌توان هواپیماهای بیشتری را به جایگاه­های پارک با ورودی مسافری اختصاص داد و از این طریق به افزایش درآمد فرودگاه کمک نمود.

با در نظر داشتن مطالب اظهار‌شده، مدیریت فرودگاه­ها برای جذب شرکت‌های هواپیمایی و همین‌گونه بالا بردن درآمد خود بایستی بتوانند توازنی بین دو موضوع کنترل ترافیک هواپیماهای ورودی (توالی فرود هواپیماها) و تخصیص هواپیماها به ورودی­های مسافری ایجاد کنند تا بتوانند علاوه برافزایش درآمد خود، مشتریان خود (شرکت‌های هواپیمایی) را راضی نگه‌دارند؛ اما تنها مشکل در این زمینه وابستگی بسیار زیاد این دو مسأله به یکدیگر می باشد. بدین معنا که هواپیماها به‌محض فرود در فرودگاه بایستی جایگاه پارکی به آن‌ها تخصیص یابد و آن جایگاه پارک بایستی در لحظه­ی فرود هواپیما مذکور خالی و آماده به خدمت­دهی باشد.

این موضوع باعث می­گردد که زمان فرود هواپیماها تأثیر مستقیمی در جایگاه پارک تخصیصی به یک هواپیما داشته باشد. یا به‌عبارت‌دیگر، ممکن می باشد در بعضی از مواقع فرود یک هواپیما با تأخیری چنددقیقه‌ای باعث خالی شدن یک جایگاه پارک دارای ورودی مسافر بشود و با تخصیص این هواپیما به همان جایگاه باعث بالا رفتن درآمد فرودگاه گردید؛ اما همیشه فرودگاه­ها بایستی در نظر داشته باشند که اندازه این تأخیر تأثیری مستقیم در رضایت شرکت‌های هواپیمایی دارد. در این فصل مروری بر ادبیات این دو موضوع داریم.

1-2- طرح موضوع

در ایالات‌متحده برآورد شده می باشد که هزینه تأخیر در پروازهای داخلی حدود 3.5 بیلیون دلار در سال می­باشد که با افزایش رقابت تجاری بین ایرلاین­های مختلف این هزینه­ها بار مالی زیادی در پی خواهد داشت؛ درنتیجه برنامه­ریزی و توالی پروازها به یکی از مهم­ترین مسائل کاری در حوزه کاری مراقبت پرواز شده می باشد. برای روبرو شدن با این معضل و در شرایطی که فرودگاه دارای چندین باند پروازی می باشد، از الگوریتم‌های مختلفی بهره گیری می­گردد. برنامه­ریزی پروازهای ورودی برای چند باند پروازی تابعی از تخصیص پروازهای ورودی به باند­های پروازی مختلف در یک فرودگاه می­باشد به‌طوری‌که توالی ورودی پرواز­ها و زمان فرود آن‌ها با حفظ جدایی استاندارد بین پروازها و ظرفیت موجود در فرودگاه باعث کاهش تأخیرات پروازی گردد.

برای حل مسأله ASP در فرودگاه­های دارای چند باند پروازی از راه­حل ساده­ای به نام اولین ورودی- اولین سرویس­دهی[6] (FCFS) بهره گیری می­گردد که بر اساس زمان فرود برنامه‌ریزی‌شده[7] (PLTs) در آن فرودگاه می­باشد. در شکل 1-1 مثال ساده­ای از حل مسأله به روش FCFS نشان داده‌شده می باشد.

اما در تعیین ترتیب ورود پروازها انتخاب باند مناسب فرود برای کاهش تأخیر پروازی، فاصله زمانی فرود (LTI) را در نظر می­گیرند که حداقل زمان جدایی قابل‌قبول برای دو پرواز ورودی پشت سر­ هم به یک باند پروازی را نشان می­دهد. اساساً LTI یک کمیت تغییرپذیر می‌باشد زیرا:

1- برای حفظ ایمنی پروازها لازم می باشد که دو پرواز هم‌ارتفاع دارای حداقل جدایی افقی بر اساس نوع هواپیما و موقعیت واقعی آن‌ها باشند.

2- سرعت هر هواپیما هنگام فرود متفاوت می­باشد.

3- تسهیلات و تجهیزات هر باند پروازی، برای تعیین زمان LTI تأثیرگذار می باشد.

جدول 1-1 نمونه­­ای از حداقل زمان LTI مربوط به انواع مختلف هواپیما­های مسافربری را نشان می‌دهد. همان­گونه که نظاره می­کنید این جدول غیر­متقارن می­باشد به‌طوری‌که زمان LTI هواپیمای B727 پشت سر هواپیما B747 200 ثانیه می باشد درصورتی‌که فقط 70 ثانیه در شرایطی که ترتیب دو هواپیما جابجا گردد زمان لازم می باشد. اگرچه راه­کار FCFS عدالت را بر اساس PLT رعایت می کند اما با در نظر داشتن نامتقارن بودن زمان LTI، با جابجایی موقعیت هواپیما در صف ورود هر باند پروازی و یا جابجایی آن‌ها در بین صفوف باند­های پروازی مختلف می‌توان تأخیرات پروازی را کاهش داد و ظرفیت پروازی فرودگاه­ را افزایش داد.

[1] park

[2] APU- Auxiliary Power Unit
جستجو در سایت :   


[3] Jetway

[4] Remote Stand

[5] Bus Lunch

[6]First Come First Service

[7] Planned Landing Time

تعداد صفحه : 79

قیمت : 14700 تومان

این مطلب رو هم توصیه می کنم بخونین:   دانلود پایان نامه:پیش بینی و تشخیص کنتورهای خراب با استفاده از طراحی یک روش ترکیبی از شبکه عصبی و درخت تصمیم برای کاوش داده­ها (مورد کاربردی: شرکت گاز استان کرمانشاه)

بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد

و در ضمن فایل خریداری شده به ایمیل شما ارسال می گردد.

پشتیبانی سایت :       

****         serderehi@gmail.com