Airline scheduling to minimize operational costs and variability

Havayolları, uçuş çizelgelerini geliştirirken öncelikle operasyonel maliyetlerin enazlanmasını amaçlar. Ancak uçuş iptallerinden kaynaklanan yüksek fırsat maliyetleri ve uzun rötarların yolcu memnuniyetsizliğine yol açması sebebiyle, beklenmedik aksaklıklara karşı operasyona devam edebilmek de havayolu şirketleri için önem taşımalıdır. Dirençli havayolu çizelgeleme, aksaklıklara adapte olup operasyona devam edebilen uçuş çizelgeleri geliştirmeyi hedefler. Bu çalışma dirençli havayolu çizelgeleme, uçak rotalama ve filo atama problemlerini bütünleşik bir yaklaşımla ele almakta, belirsiz seyir dışı süreler ile kontrol edilebilir seyir süreleri varsaymaktadır. Uçuş rötar olasılıklarını tahmin etmek için veri tabanlı bir metot önerilmiş, havalimanı yoğunluk katsayıları hesaplanmış ve katsayılar seyir dışı sürelere ait rassal değişkenlerin olasılık dağılımlarında kullanılmıştır. Problem iki amaçlı karma tamsayılı doğrusal olmayan şans kısıtlı bir matematiksel model ile formüle edilmiştir. Birinci amaç fonksiyonundaki yakıt tüketimi ve CO2 emisyonunun yarattığı doğrusalsızlık, ikinci derece konik eşitsizlikler ile ele alınmıştır. İkinci amaç fonksiyonunda ise uçak rota değişkenliklerinin ortalamadan mutlak sapması enazlanmıştır. Epsilon-kısıt yöntemiyle problem skalarize edilmiş ve ticari çözücüler kullanarak çözülebilir hale getirilmiştir. Büyük ölçekli problemleri makul zamanlarda çözebilmek için bir algoritma geliştirilmiştir. Farklı aksaklık senaryoları üretilerek yapılan ikincil analizde, önerilen uçuş çizelgeleri ile en az maliyetli uçuş çizelgeleri onarım performansı açısından kıyaslanmıştır. Havayolu şirketlerinin çizelgeleme aşamasında dirençli çizelgeler elde edebilmek için kabul edilebilir sınırlar altında en az maliyetten uzaklaşmasının, beklenmedik aksaklıklarda onarım maliyetlerini önemli ölçüde azaltabileceği gösterilmiştir.