پایان‌نامه کارشناسی ارشد

تلفیق الگوریتم رقابت استعماری و انتخاب سریع زمان آماده­سازی در حل مسأله برنامه­ریزی توالی هواپیماها

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

 

استاد راهنما:
دکتر رضا منصفی

برای رعایت حریم خصوصی نام نگارنده درج نمی گردد

تکه هایی از متن به عنوان نمونه :

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.

کلمات کلیدی: توالی فرود هواپیماها، الگوریتم رقابت استعماری اصلاحی، مدیریت ترافیک هوایی، الگوریتم انتخاب سریع زمان آماده­سازی

 

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
جستجو در سایت :   


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

فهرست جدول‌ها و شکل‌ها

شکل 1-1- حل مسأله ASP به روش FCFS…………………………………………………………….. 5

شکل 2-1- فاصله ایمنی بین دو سر بال…………………………………………………………………………………………. 23

شکل 3-1- طرح کلی الگوریتم تکاملی…………………………………………………………………………………………… 28

شکل 3-2- فلوچارت الگوریتم ICA………………………………………………………………………………………………. 33

شکل 3-3- اجزای اجتماعی و سیاسی تشکیل‌دهنده کشور……………………………………………………………… 35

شکل 3-4- چگونگی شکل­گیری امپراطوری­های اولیه……………………………………………………………………… 38

شکل 3-5- شمای کلی حرکت مستعمرات به سمت امپریالیست…………………………………………………….. 39

شکل 3-6- حرکت واقعی مستعمرات به سمت امپریالیست……………………………………………………………… 40

شکل 3-7- تغییر جای استعمارگر و مستعمره………………………………………………………………………………… 42

شکل 3-8- کل امپراطوری پس از تغییر موقعیت……………………………………………………………………………… 42

شکل 3-9- شمای کلی رقابت استعماری……………………………………………………………………………………….. 43

شکل 3-10-سقوط امپراطوری ضعیف…………………………………………………………………………………………….. 47

شکل 3-11- گراف همسایگی با پنج گره……………………………………………………………………………………….. 49

شکل 3-12- بهبوددهنده سه‌نقطه‌ای……………………………………………………………………………………………… 50

شکل 3-13- فلوچارت راه­کار پیشنهادی…………………………………………………………………………………………. 52

جدول 1-1- حداقل زمان فاصله………………………………………………………………………………………………………… 6

جدول 4-1 نتایج مربوط به الگوریتم ERT و AATCSR برای 15 نمونه…………………….. 59

جدول 4-2 نتایج مربوط به الگوریتم ICA برای 15 نمونه…………………………….. 60

جدول 4-3 نتایج مربوط به الگوریتم ترکیبی MICA و ERT برای 15 نمونه……………….. 60

جدول 4-4 مقایسه نتایج مربوط به 15 پرواز…………………………………………………………………………. 60

جدول 4-5 نتایج مربوط به الگوریتم ERT و AATCSR برای 20 نمونه…………………….. 61

جدول 4-6 نتایج مربوط به الگوریتم ICA برای 20 نمونه…………………………….. 61

جدول 4-7 نتایج مربوط به الگوریتم ترکیبی MICA و ERT برای 20 نمونه……………….. 61

جدول 4-8 مقایسه نتایج مربوط به 20 پرواز…………………………………………………………………………. 62

جدول 4-9 نتایج مربوط به الگوریتم ERT و AATCSR برای 25 نمونه…………………….. 62

جدول 4-10 نتایج مربوط به الگوریتم ICA برای 25 نمونه…………………………… 62

جدول 4-11 نتایج مربوط به الگوریتم ترکیبی MICA و ERT برای 25 نمونه…………….. 63

جدول 4-12 مقایسه نتایج مربوط به 25 پرواز………………………………………………………………………. 63

 

 

 

 

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.

این مطلب رو هم توصیه می کنم بخونین:   پایان نامه ارشد کامپیوتر گرایش نرم افزار: ارایه‌ی یک روش مسیریابی برای شبکه‌های حسگر بی‌سیم با هدف افزایش طول عمر شبکه

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.

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] park

[2] APU- Auxiliary Power Unit

[3] Jetway
دانلود متن کامل در سایت sabzfile.com
[4] Remote Stand

[5] Bus Lunch

***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 و با فرمت ورد موجود می باشد***

متن کامل را می توانید دانلود نمائید

زیرا فقط تکه هایی از متن پایان نامه در این صفحه درج شده (به گونه نمونه)

اما در فایل دانلودی متن کامل پایان نامه

 با فرمت ورد word که قابل ویرایش و کپی کردن می باشند

موجود می باشد

تعداد صفحه : 79

قیمت : 14700 تومان

 

 

***

—-

پشتیبانی سایت :       

****         serderehi@gmail.com