A multi-period dynamic optimization approach for revenue and capacity management in air cargo transportation

Küreselleşme ile birlikte karmaşıklaşan tedarik zincirleri taşımacılık sektörünü dünya ekonomisi için oldukça önemli hale getirmiştir. Malların sınırlar arası nakliyesi ile uğraşan bir endüstri olan havayolu taşımacılığı yakın geçmişte sektörün son birkaç yıldır gördüğü evrimsel gelişmeler sayesinde bir çok başarının yanı sıra kayda değer bir büyüme yaşamıştır. Bu süreç sonucunda nakliye şirketleri stoklanamayan kaynaklardan elde edilen karları maksimize etmek için tüketici davranışlarını anlama süreci olarak tanımlanabilen kapasite ve gelir yönetimi sorunu ile karşı karşıya kalmıştır. Kapasite yönetimine göre satılacak kapasite sabittir ve ulaşım gerçekleşmeden önce işlenmesi gerekmektedir; bu nedenle taşıyıcı karar vereceği dönemde gelen rezervasyon talebini belli bir gelir karşılığında kabul edebilir ve ya daha sonraki dönemlerde gelme ihtimali olan daha karlı bir talebi bekleyebilir. Eğer nakliyeci bu kararı doğru olarak verebilirse, en karlı taleplere hizmet edebilir ve bu sayede sınırlı kapasite ile daha fazla kar elde edebilir. Bu nedenle ulaşım için talep arttıkça, etkin kapasite ve fiyatlandırma yönetimleri çok önemli hale gelmektedir. Bu çalışmada ulaşım sektörünün kapasite tahsisi ve fiyatlandırma sorunu dinamik programlama modelinde gelir fonksiyonuna dayalı olarak ele alınmaktadır. Karar dönemi kısa süreli zaman birimleri ayrılır ve her zaman birimi içinde belirli sayıda rezervasyon talebi nakliyeciye ulaşır. Nakliyeci gelen rezervasyon talebini kabul edip etmeyeceğine kalan kargo kapasitesine ve talebin ağırlık, hacim ve türüne göre karar vermek zorundadır Teklif-fiyat kontrol politikası her satış sezonunun başında en uygun fiyatlar hesaplanarak kısa vadeli kapasite kontrolünü incelemek amacıyla uygulanmıştır. Öncelikli olarak tek-bacaklı uçuşlar için teklif-fiyat mekanizması üreten bir model üzerine çalışılmıştır. Bu kapsamda geliştirilen model, gelen bir talebin kabul edildiği durumda elde edilecek olan kar oranı teklif-fiyat politikası ile belirlenmiş olan fırsat maaliyetini aşarsa gelen talebin otomatik olarak kabul edilmesi üzerine kurulmuştur. Bu bağlamda, her zaman biriminde farklı olarak ayarlanabilen dinamik alış-fiyatlarını hesaplamak için Karışık Tamsayılı Doğrusal Olmayan Programlama geliştirilerek dinamik bir ortamda çözülmüştür. Kalkış saatine yakın zamanda ulaşan rezervasyonların daha acil olduğu varsayılır ve bu tip rezervasyonlar için teklif-fiyatları diğer rezervasyonlardan daha yüksek tahsil edilerek hesaplanır. Ancak uçağın kalkış saatine yakın zamanda ulaşan bazı rezervasyonların ücretlendirilmesi, uçağın gereğinden az kapasite ile kalkmasını önlemek amacıyla normal rezervasyon teklif-fiyatlarıyla yapılabilir. Bu modelden elde edilen sonuçlar, tüm karar periyodu boyunca bir kez hesaplanan statik teklif-fiyatları ve önce gelen önce sunulur politikası uygulanarak elde edilen sonuçlar ile kararlılık açısından karşılaştırılmıştır. İkinci model olarak yolcu gelir yönetiminde yaygın bir teknik olan ücret-sınıf yaklaşımı uygulandı. Bu tekniğe göre sadece ilgili ücret sınıfında yer varsa bu sınıf için talepte bulunan yolcuların rezervasyonları kabul edilmektedir. Bu problem doğrusal olmayan programlama ile modellenebilmektedir bu nedenle öncelikle kar fonksiyonunun doğrusallaştırılması gerekmektedir. Bu modelden elde edilen sonuçlar önce gelen önce sunulur politikası uygulanarak elde edilen sonuçlarla ve her ücret sınıfından gelen taleplerin dinamik eşik değerleri kullanarak kabul edilecek olan kapasitelerini sınırlayan bir rezervasyon modeli uygulanarak elde edilen sonuçlarla karlılık açısından karşılaştırılmıştır. Bu çalışmada ayrıca diğer yöntemlerle ilişkili uygulama zorlukları, neden belirli yöntemlerin önerilip diğerlerinin ele alınmadığına net bir gerekçe oluşturması açısından anlatılmıştır. Bu çalışma önerilen modellerin her birinin performans testini de ele almaktadır; bu şekilde yöntemlerin etkinliği test edilebilir ve dolayısıyla modeller tasnif edilebilir hale getirilebilir.