انتخاب صفحه

مقدمه

سالهاست که مسافرت هوایی به عنوان یک گزینه قابل توجه در میان انواع وسایل مسافرتی مطرح شده است. مطلوبیت مسافرت هوایی از دید استفاده کنندگان. عمدتا به علت کوتاه بودن زمان سفر. در کنار امکان طی مسافتهای طولانی با آن است. به طور موازی. در این سالها پیشرفت صنعت هواپیماسازی موجب بالا رفتن کمی و کیفی عرضه حمل و نقل هوایی شدهاست. در نتیجه این دو واقعیت. یعنی رشد عرضه و تقاضا در سیستم حمل و نقل هوایی، نیاز گردانندگان این سیستم به برنامه ریزی نظاممند به طور جدی مطرح شدهاست. از طرف دیگر در دهه گذشته. رایانه های شخصی از یک پیشرفت روزافزون در سرعت پردازنده و مقدار حافظه برخوردار شدهاند. بدین علت استفاده از رایانه برای برنامهریزی یک سیستم حمل و نقلی هوایی به خوبی ممکن شده است. این امر از مشاهده رشد مقالات به چاب رسیده در این زمینه و تمرکز هر یک بر حل مسأله واقعی، فهمیده می شود. مطالعه حاضر به – عنوان یکی از معدود مطالعات داخلی در زمینه برنامه ریز ی پرواز. قصد دارد دریچه ای به انجام تحقیقات علمی در این عرصه بگشاید. برنامهریز ی پرواز یکی از شاخه های اصلی برنامه ریز ی سیستمهای حمل و نقل هوایی است. لیکی از مسائل مطرح در برنامهریز ی پرواز تخصیص هواپیما به پرواز است.این مسأله تعیین می کند که هر پرواز با چه نوع هواپیمایی باید انجام شود. مساله تخصیص هواپیما از نوع مسائل بهینهسازی با مجموعه متغیرهای صحیح و حقیقی است و عمدتا از روشهای عمومی حل مسائل بهینهسازی برای حل این مسأله استفاده شدهاست. طی مطالعات دهه اخیر، این مسأله به صورت یک مسأله جریان در شبکه چند کالایی با متغیر های صحیح و حقیقی مدلسازی شده و برای حل آن از روشهای مرسوم در حل این نوع مسائل استفاده شده – است. مطالعه حاضر با ایجاد تغییر در یک مدل موجود. مساله را متناسب با شرایط حاکم بر یک شرکت هواپیمایی داخلی مدلسازی و برای حل آن از الگوریتمهای & ICA & PSO GA استفاده میکند. پس از طراحی الگوریتمها برای حل مسأله تخصیص هواپیما. با نرمافزار MATLAB برای پیادهسازی آن برنامهنویسی شده است. به جهت بررسی نحوه کارکرد الگوریتمها. یک مساله واقعی با استفاده از اطلاعات شرکت هواپیمایی ایران ایر ساخته شده و حل گردیده است. شایان ذکر است که هدف این مطالعه حل مسأله واقعی یک شرکت داخلی نبوده است. مطالعه حاضر مدل مساله را به شرایط یک شرکت داخلی نزدیک تر ساخته و با استفاده از الگوریتمهای ارائه شده روش حل برای آن تدوین کرده است. مطالب این پایان نامه در پنج فصل ارائه می شود. در فصل اول تعریف مساله مطرح می شود و پس از توضیح پارامتهای مختلف برنامه ریزی پرواز، تعاریف و ویژگیهای شبکه پرواز ارائه می گردد. در فصل دوم مهمترین تحقیقات صورت گرفته و مدلهای ارائه شده تشریح می گردد. ارائه مدل انتخابی و دلایل این انتخاب در فصل سوم مطرح می شود. در ادامه این فصل سه روش از روشهای بهینه یابی جستجویی با نامهای الگوریتم ژنتیک، الگوریتم گروه ذرات و الگوریتم رقابت استعماری به تفصیل ارائه می گردند. در فصل چهارم اطلاعات لازم، نحوه بکارگیری و شیوه جمع آوری آنان مطرح می شود و نهایتا در فصل پنجم به تحلیل اطلاعات و حل مدل با استفاده از روشهای جستجویی ارائه شده می پردازیم و یک مدل واقعی از شرکت هواپیمایی ایران ایر را حل می نماییم. در پایان این فصل نتایج و جهت گیری پژوهشهای آینده ارائه شده است.

فهرست مطالب

چکیده 1

مقدمه 2

فصل اول:تعریفل مسئله

۱-۱- ۱ – ۱- برآورد تقاضای پرواز

در برنامهریزی برای پروازهای یک شرکت هوایی اولین تصمیم. وجود یا عدم وجود پرواز بین دو شهر است. یعنی پس از آنکه امکان انجام پرواز بین دو شهر برای یک شرکت از طرف هواپیمایی کشوری مهیا شد تحلیل اقتصادی تصمیم با خود شرکت است. برآورد تقاضا برای آینده می تواند به این سؤال پاسخ دهد تقاضا می تواند بطور ساعتی. روزانه ماهانه یا سالانه برآورد شود. نتایج این بخش تعیین می کند که: ه چه عواملی در جذب یا دفع تقاضا برای این شرکت. بین دو شهر مبداً – مقصد معلوم تاثیر دارند. این عوامل به تفکیک موضوع حمل و نقل شونده مانند مسافر و کالا کدام اند. مدل بیانگر میزان تأثیر این عوامل در تقاضای سفر هوایی چیست. ه برای یک دوره زمانی معلوم. چه میزان تقاضا و با چه سطح اطمینانی قابل پیش بینی است.

۳-۱- اثرات مطالعه بر مسئله از نظر بهبود آن

همانطور که اشاره گردید تخصیص هواپیما به پرواز بعنوان یکی از پارامترهای برنامه ریزی پرواز دارای بزرگی وسعت می باشد. مطالعه اخیر با بکارگیری روشهای نوین جستجوی تکاملی برای حل این مسئله گام موثری در زمینه کمینه کردن هزینه شرکت های هواپیمایی بر می دارد. بطور کلی می توان اثرات این مطالعه را بر مسئله تخصیص هواپیما به پرواز بصورت زیر طبقه بندی نمود.

۱ – بهبود برنامه زمان بندی شرکت های هواپیمایی

۲- استفاده بهینه از ایستگاه های تعمیر و نگهداری

۳- کاهش هزینه های پرواز

4 – اختصاص هواپیما به هر مسیر با در نظر گرفتن کمترین هزینه و تقاضای واقعی

5- مسیریابی بهینه شرکت های هواپیمایی

6- به حداقل رسیدن مسافرین از دست رفته

7- تلفیق پارامترهای مسیریابی، تعمیر و نگهداری و تخصیص ناوگان

1-1-تعریف کلی مسئله 5

1-1-1-برنامه ریزی پرواز 6

1-1-2-تخصیص هواپیما به پرواز 11

1-2-3-معرفی شبکه پرواز و ویژگی های آن 12

1-2-ضرورت انجام مطالعه درمور مسئله 14

1-3-اثرات مطالعه برمسئله ازنظربهبود آن 15

1-4-اهداف وفرضیات مطالعه 15

1-5-دامنه اثرمطالعه درجامعه علمی واجتماع 16

1-6-محدودیت ها وچهارچوب پروژه 17

خط شمارش

خط شمارش

فصل دوم-کاوش درمتون

۲ – ۱ – مقدمه

یکی از ارکان ارزشمند هر تجقیق توجه به کاوش های صورت گرفته قبل می باشد، لذا در این فصل به این امر خواهیم پرداخت. انواع مدلهای مطرح شده تخصیص ناوگان، مقالات بین المللی ارائه شده، مقالات داخلی، بررسی کنفرانسها و تزها و تحقیقات گذشته از جمله مواردی است که در این فصل به تفصیل به آن برداخته می شود. در پایان نیز سوالات و یافته های مربوط به این پژوهشی که تا زمان حاضر مطرح شده اند، ارائه و تشریح می گردد.

۲ – ۲ – ۲- مدل های یکپارچه

همانطور که اشاره شد، مساله برنامهریز ی پرواز به دلیل بزرگی آن به شش زیر مساله اصلی تقسیم شده که در مدلهای پایه، هریک از آنها بهترتیب و به تنهایی حل می شوند و جواب بهینه خود را به عنوان ورودی به زیر مساله بعدی می دهند. لیکن ایراد اصلی این مدلها از جمله مدلهای پایه تخصیص ناوگان این است که جواب بهینه آنها لزوما ورودی مناسبی برای گام بعدی مساله به شمار نمی روند. لذا تلاش اصلی پژوهشگران بر این است که با تلفیق این مسائل با یکدیگر بتواند هرچه بیشتر به جواب بهینه نزدیک شوند و سود قابل انتظار بیشتری J 儿 مسأله برنامهریز ی پرواز بهدست آورند. در ادامه به بررسی برخی مدلهای تخصیص ناوگان که بر اساس همین اصل با دیگر زیر مسائل اصلی تلفیق شدهاند میپردازیم.

2-1-مقدمه 19

2-2-طبقه بندی متون 19

2-2-1-مدلهای پایه 19

2-2-2-مدلهای یکپارچه 20

2-2-3-مدلهای دینامیکی 20

2-3-مقالات ارائه شده درزمینه مورد مطالعه 21

2-3-1-مقالات بین المللی 21

2-3-2-مقالات داخلی 27

2-4-تزها وپروژه های ارائه شده درزمینه مورد مطالعه 29

2-4-1-حل مدل پایه هین بااستفاده از الگوریتم های جستجویی 29

2-4-2-تجزیه و تحلیل محدودیت های برنامه ریزی پرواز شرکت های هوایی 31

2-5-بررسی کتاب های منتشر شده مرتبط بامطالعه مورد نظر 32

2-6-بررسی همایش ها وکنفرانس های مرتبط بامطالعه مورد نظر 34

2-7-سوالات مطرح شده ویافته ها تا زمان حاضر 36

صفحه راهنمای مربوط به الگوریتم ژنتیک

صفحه راهنمای مربوط به الگوریتم ژنتیک

فصل سوم:روش تحیق

۳- ۲- دستورالعمل جمع آوری اطلاعات و روشهای بکار رفته

اطلاعات مورد نیاز برای تحقیق عبارتند از:

– برنامه زمان بندی پرواز شرکت هواپیمایی

-هزینه تخصیص ناوگان

– برنامه ریزی تعمیرات ناوگان

با استفاده از آمار های موجود درباره تقاضای سفر در ساعات مختلف روزهای مختلف،برنامه زمان بندی ایجاد میگردد. بدیهی است که برای ایجاد یک برنامه زمان بندی، علاوه بر داشتن آمار های دقیق از تقاضا، باید نیروی انسانی، تجهیزات، شرایط بازار، قوانین حاکم بر خطوط هوایی و اهداف کوتاه مدت و بلندمدت خطوط هوایی را در نظر گرفت. از همین رو بخش بازاریابی و فروش، نقش مهمی را در این مرحله ایفا میکند. به طور کلی می توان گفت که این مرحله بیش از آن که به محققین علم حمل ونقل مربوط باشد به کسانی که با مدیریت و اقتصاد سروکار دارند مربوط است و دقیقا به همین جهت مدلهای چندانی از سوی پژوهشگران علم حمل ونقل در این بخشی ارائه نشده است و اکثر تلاشها در راستای تغییر برنامه زمان بندی ارائه شده از سوی مدیران به منظور دستیابی به سود بیشتر است. در نهایت خروجی این زیر مساله، جدولی است که در آن شماره پرواز، زوجهای مبدأ- مقصد و زمان بلندشدن  هواپیما از مبداً و فرودآمدن آن در مقصد مشخص شده است.

3-1-مدل بکارگرفته شده ودلایل آن 39

3-1-1-معرفی مدل انتخابی 39

3-1-2-دلایل انتخاب مدل 42

3-2-سدتورالعمل جمع اوری اطلاعات وروشهای بکاررفته 43

3-3-تعاریف واختصارات 44

3-4-مدلسازی ریاضی مسئله 46

3-5-جعبه ابزار کامپیوتری تهیه شده برمبنای الگوریتم های مورد نظر 49

3-6-ارائه مباحث ضروری علمی 52

3-6-1-الگوریتم ژنتیک 53

3-6-2-الگوریتم بهینه یابی گروه ذرات 73

3-6-3-الگوریتم بهینه یابی رقابت استعماری 79

گام های پیش فرایندی

گام های پیش فرایندی

فصل چهارم:جمع آوری اطلاعات

3-4- اطلاعات لازم مرتبط با موضوعات تحقیق

همانطور که گفته شد، با وجود راه حل های فراوانی که محققین برای مسأله پرواز ارائه دادهاند، این مساله هنوز به صورت دقیق حل نشدهاست. دلیل دیگر این امر بزرگی مساله است. به همین دلیل محققان این مسأله را به تنش زیر مساله اصلی تقسیم کردهاند و مدلهای گوناگون و تیز راه حل هایی برای دستیابی سریع و بهینه به جوالیبا هریک از این زیر مسأله ها ارائه دادهاند. هرچند به دلیل بزرگی این زیر مسأله ها، حل سریع و بهینه آنها نیز به صورت همزمان، در خطوط هوایی بزرگ ممکن نیست و گاهی سرعتحل، فدایی بهینهسازی و – بسته به تشرایط – گاهی بهینهسازی، فدای سرعتحل خواهد شد. جستجوی بیژوهشگران کماکان برای یافتن راهی برای حل سریع و بهینه و همزمان این زیر مساله ها ادامه دارد.یکی از مسائل مطرح در برنامهریزی پرواز تخصیصی هوایی مایه یرواز است. این مسأله تعیین میکند که هر یرواز با چه نوع هواییمایی باید انجام شود. مسأله تخصیطس هواییما از نوع مسائل بهینهسازی با مجموعه متخیرهای صحیح و حقیقی است و عمدتا از روشهای عمومی حل مسائل بهینهسازی برای حل این مسأله استفاده شدهاست. طی مطالعات دهه اخیر، این مسأله یه صورت یک مسأله جریان در تبلیکه چند کالایی با متغیرهای صحیح و حقیقی مدلسازی شده و برای حل آن از روشهای مرسوم در حل این نوع مسائل استقاده شدهاست. مطالعه حاح سر مساله را متناسلیا یا شرایط حاکم بر یک شرکت هواییمایی داخلی مدلسازی و برای حل آن از الگوریتمهای بهینه یابی جستجویی استفاده میکند.

4-1-مقدمه 101

4-2-موضوعات مورد نظر 101

4-2-1-هزینه های تخصیص ناوگان 101

4-2-2-زمان بندی پرواز 104

4-2-3-برنامه ریزی تعمیرات هواپیما 106

4-3-اطلاعات لازم مرتبط با موضوع تحقیق 107

4-4-مشکلات پیش رو درجمع اوری اطلاعات 108

مثالی از یک شبکه پرواز کوچک

مثالی از یک شبکه پرواز کوچک

فصل پنجم:تحلیل اطلاعات وارائه نتایج

5-1-4- حل مدل با استفاده از الگوریتم بهینه یابی رقابت استعماری

این الگوریتم، با تعدادی جمعیت ماتریسی اولیه تصادقی که هر کدام از آنها یافت “کشور” نامیده می شوند؛ شروع می شود. این ماتریسها باید تشرایط و قیود مسئله را مطابق آنچه که در بخشی که -۱ – ۱ گفته شد دارایالتنند. تعدادی از بهترین عناصر جمعیت به عنوان امیریالیست ۱۱۲ انتخاب می شوند. باقیمانده جمعیت نیز به عنوان مستعمره ۱۱۳، در نظر گرقته می شوند. استعمارگران بسته به قدرتشان، این مستعمرات را به سمت خود می کشند. قدرت کل هر امیراطوری، به هر دو بختش تشکیل دهنده آن یعنی کشور امیریالیست (به عنوان هسته مرکزی) و مستعمرات آن بستگی دارد.یا تشکل گیری امیراطوری های اولیه، رقابت امیریالیستی میان آن ها شروع می شود. هر امیراطوری ای که تتواند در رقابت استعماری، موفق عمل کرده و بر قدرت خود بیفزاید (و یا حداقل از کاهش نفوذش جلوگیری کند)، از صحنه رقابت استعماری، حذف خواهد شد. بنابراین بقای یافت امیراطوری وابسته به قدرت آن در جذب مستعمرات امیراطوری های رقیب، و به سیطره در آوردن آنها خواهد بود. در نتیجه، در جریان رقابت های امیریالیستی، به تدریج بر قدرت امیراطوری های بزرگتر افزوده شده و امیراطوری های حسحیق تر، حذف خواهند شد.امیراطوری ها برای اقزایش قدرت خود، مجبور خواهند تند تا مستعمرات خود را نیز یی تبرقت دهند. با گذشت زمان، مستعمرات، از لحاظ قدرت به امیراطوری ها نزدیابت تر خواهند شد و شاهد یافت نوع همگرایی خواهیم بود. حد تهایی رقابت استعماری، زمانی است که یافت امیراطوری واحد در دنیا داشته باشیم. این امیراطوری که تمایانگر یک جواب مسئله بصورت ماتریسی میباشد یعنوان کم هزینه ترین و در نتیجه جوالیا بهینه مسئله خواهد بود.

5-1-تحلیل اطلاعات 110

5-1-1-اصلاح مدل متناسب با الگوریتم های جستجویی 110

5-1-2-حل مدل بااستفاده از الگوریتم ژنتیک 115

5-1-3-حل مدل بااستفاده از الگوریتم بهینه یابی گروه ذرات 120

5-1-4-حل مدل بااستفاده از الگوریتم بهینه یابی رقابت استعماری 123

5-2-بکارگیری روشهای ارائه شده برای حل برنامه زمان بندی ایران ایر 124

5-2-1-مقدمه 124

5-2-2-داده های مسئله نمونه     124

5-2-3-تشکیل شبکه پرواز وماتریس مدل برای مسئله نمونه 133

5-2-4-حل مدل ایران ایر با استفاده از روشهای جستجویی 135

5-3-نتیجه گیری 139

5-4-کاربردهای علمی وتئوری 140

5-5-پیشنهادهای تحقیقاتی آینده 141

منابع فارسی 142

منابع لاتین 143

موقعیت استعمار ومستعمره

موقعیت استعمار ومستعمره

فهرست جداول

3-1-نمونه ای ازبرنامه پروازی 63

3-2-چند نمونه رشته تولیدی 63

3-3-تیم کروموزوم جمعیت اولیه 79

3-4-احتمال حضور کروموزوم درفرآیند تولید مثل برپایه 83

3-5-کروموزم های نسل دوم پس از رتبه بندی  89

3-6-مقایسه نتایج دو روش EGA و SGAا 99

3-7-نتایچ بهینه سازی برای 8 تابع هدف کلاسیک 101

5-1-برنامه پرواز ایران ایر 184

5-2-مشخصات ناوگان پروازهای داخلی ایران ایر 187

5-3-اطلاعات زوج های مبدا مقصد ومدت بلوک پرواز 187

5-4-اطلاعات گره های شبکه ایران ایر 189

5-5-اطلاعات کمانهای شبکه ایران ایر 191

فهرست اشکال

1-1-مثالی از یک شبکه پرواز کوچک 18

2-1-گام های پیش فرآیندی 30

2-2-مثالی از شبکه پرواز یک شهر 44

2-3-مثالی از شبکه پرواز همفزون شده یک شهر 45

3-1-خط شمارش  65

3-2-اجزا الگوریتم ژنتیک 75

3-3-روند رو به رشد پروسه بهینه سازی الگوریتم ژنتیک 90

3-4-نحوه بروز شدن ذره ها 106

3-5-الگوریتم PSOا 106

3-6-موقعیت استعمار ومستعمره 114

3-7-الگوریتم رقابت استعماری 121

3-8-پارامترهای کشور 123

3-9-چگونگی شکل گیری امپراطوری های اولیه 126

3-10-شمای کلی حرکت مستعمرات بسوی امیریالیست 127

3-11-حرکت واقعی مستعمرات بسوی امیریالیست 128

3-12-کل امپراطوری پس ازتغییر موقعیت ها 131

3-13-تغییرموقعیت استعمارگر ومستعمره 131

3-14-شمای کلی الگوریتم استعماری 133

3-15-سقوط امپراطوری های ضعیف 137

3-16-شمای کلی الگوریتم به صورت گرافیکی 139

3-17-شمای کلی جعبه ابزار گرافیکی تهیه شده 140

3-18صفحه انتخاب الگوریتم مورد نظر برای بهینه سازی    141

3-19-صفحه راهنمای مربوط به الگوریتم ژنتیک 142

3-20-بخش مربوط به بیان مسئله 142

3-21-تنظیم پارامترهای الگوریتم رقابت استعماری 143

3-22-الگوریتم رقابت استعماری درحال بهینه سازی 144

4-1-نمودار توزیع تقاضای سفر 148

5-1-نمونه یک پیوند ماتریسی 173

5-2-پروازهای روز شنبه ایران ایر درمشهد 189

5-3-شمایی از 6 امپراطوری اولیه 198

5-4-شمای الگوریتم درنسل 30  199

5-5-شمای الگوریتم درنسل 50 199


Abstract

Flight scheduling is one of the major problems for any airline company. This problem has been investigated as an optimization problem for many years. Usually, the flight scheduling problem is divided to a number of Sub-problems, and fleet assignment is one of them. In this problem, given a flight time table and aircraft specifications, the type of aircraft is determined for each flight. In recent studies, the fleet assignment problem has been modeled as a multi-commodity network flow problem with integer and real variables, and solved by conventional methods. In this research, we modify one of the existing model for domestic airline company and use Genetic Algorithm (GA) & Simulated Annealing (SA) & Ant Colony Optimization (ACO) to solve it. These algorithms was implemented for the fleet assignment problem and used to solve a sample problem. Comparison of the result of solving the sample problem by algorithms and GAMS software indicates that. GA & SA & ACO have

good capability for solving the fleet assignment problem.

Keywords:

Air transportation. Flight Scheduling. Fleet Assignment. Genetic Algorithm. Simulated Annealing. Ant Colony Optimization. Heuristic Search Method. Multi-Commodity Network Flow. Mixed Integer Programming


مقطع : کارشناسی ارشد

بلافاصله بعد از پرداخت به ایمیلی که در مرحله بعد وارد میکنید ارسال میشود.


فایل pdf غیر قابل ویرایش

خرید فایل pdf و سفارش فایل word

قبل از خرید فایل می توانید با پشتبانی سایت مشورت کنید