بخشی از مقاله
چکیده
با توجه به پیچیدگی و تعدد پروازها در فرودگاههای بینالمللی، در این تحقیق به دنبال آن هستیم تا با ارائه یک سیستم پشتیبانی تصمیم مبتنی بر مدل ریاضی، پروازهای وارده را به بهترین نحو ممکن به گیتها تخصیص دهیم. اهداف مورد نظر برای این تحقیق متمرکز بر هزینه بوده و به موضوعاتی که به صورت عددی برای فرودگاه و ایرلاین ها اهمیت دارند، میپردازد.
به عنوان نمونه - مطالعهی موردی - کاربرد فرآیند تخصیص گیت در فرودگاه بین المللی مهرآباد برای ایجاد یک سیستم پشتیبان تصمیمگیری1 در اتخاذ تصمیمات تخصیص گیت به پروازهای مسافری این فرودگاه را تشریح مینماییم. به منظور بررسی تواناییهای مدل برنامهریزی عدد صحیح مختلط ارائه شده، مدل توسعه داده شده در قالب مطالعهی موردی پیاده شده و نتایج حاصله نشاندهندهی تواناییها و اعتبار مدل پیشنهادی میباشد.
1 مقدمه
مسئله ی تخصیص گیت به انواع پروازها - ورودی، خروجی، ارتباطی و واسطهای - یک چالش تصمیمگیری مهم در عملیات های روزانه در فرودگاههای بزرگ سراسر دنیاست. رقابت سخت بین ایرلاینها و انتظارات مسافران برای رفاه بیشتر، باعث شده تا مقیاسهای کیفیت این تصمیمات در یک فرودگاه، به عنوان شاخصهای مهم کارآیی مدیریت فرودگاه مطرح شوند. بههمین دلیل است که مدلسازی ریاضی این مسئله و کاربرد روشهای تحقیق در عملیاتی جهت حل آنها به طور گستردهای در مقالات تحقیق در عملیاتی مورد مطالعه قرار گرفتهاند.
جهت بررسی مطالعات قبلی، این مطالعات را بر اساس استفاده یا عدم استفاده از DSS به دو دسته تقسیم می نماییم.ردسته ی اول مطالعات صورت گرفته روی موضوع تخصیص گیت در فرودگاهها بدون استفاده از DSS هستند. مسئله ی تخصیص گیت نوعی از مسائل زمانبندی خرید کار1 است که در آن به طور کلی یک کار - پرواز - یک بار، به وسیله ی یک ماشین موجود - گیت خالی یا بیکار - با محدودیتها و اهداف گوناگون، انجام میشود، لذا این مسئله یک مسئله ی بهینهسازی است که برای بدست آوردن پاسخ بهینه، میتوان آن را توسط مدلهای ریاضی بهینهسازی مورد تجزیه و تحلیل قرار داد. جزئیات مسئلهی تخصیص گیت با تغییر موارد زیر دگرگون میگردد :[1]
✓ محدودیتها - اندازه هواپیماها، زمان آمادهی پرواز بودن هواپیماها و... -
✓ اهداف مدل - شامل مسافتهای پیادهروی مسافرین، زمان انتظار هواپیماها در تاکسیویها و... -
✓ دستهبندی افقهای زمانی - بازهی زمانی منفرد یا تقسیم شده به بازههای زمانی متعدد باشد -
✓ روشهای حل - بهینهسازی، تکنیکهای قاعدهمند، ابداعی، شبیهسازی و... -
✓ هدف نهایی - برنامهریزی یا توزیع زمان واقعی -
پروازها در یک مسئلهی تخصیص گیت چند مجهولی2، در بازههای زمانی متفاوتی انجام میشوند. در تحقیقات قبلی، روش هایی همچون بهینه سازی، شبیهسازی و اکتشافات قاعدهمند برای حل چنین مسائلی به کار برده شدهاند. به عنوان نمونه، کار آقای Dondorf به همراه باقی همکارانش در سال [2] 2007 که بیان خلاصهای سیستماتیک از مسئله تخصیص گیت است را میتوان ذکر کرد. همچنین تحقیق کی، یانگ و یو در سال 2004 [3]، تهیه ی جداول زمانبندی جهت فعالیت شرکتهای هواپیمایی را به همراه تخصیص گیت در نظر گرفته شده برای برخی از آنها، پوشش میدهد.
به طور کلی محققینی که در این زمینه فعالیت دارند، جهت بدست آوردن هدفی که کار کردن روی آن به آسانی امکان پذیر باشد، مسافت پیاده روی مسافرین را به عنوان یک مؤلفه وارد تابع هدف مینمایند . به عنوان نمونه ی این مقالات میتوان به مقالهای توسط حقانی و چن [4] در سال 1998، مقالههایی راجع به فاصله و زمان انتظار مسافرین توسط [5] Yan, Huo در سال 2001، مقالهای با تلاش Yan و همکارانش در سال [6] 2002 و مقالهی دیگری درباره ی تعداد گیتهای تخصیص داده شده و مسافت پیادهروی مسافر توسط Ding و همکارانش [7,8] که در دو قسمت a و b در سال 2004 انجام شده، اشاره نمود.
در سال 1381 محمد حسنآبادی [9] در پایاننامهی کارشناسی ارشد خود مسئلهی تخصیص پروازها به گیت های فرودگاه را مورد بررسی قرار داد و مدلی ارائه کرد که در آن دو پارامتر کاهش زمان تخصیص گیتهای فرودگاه به پروازها و افزایش کارآیی گیتها را در شرایط عدم قطعیت مورد توجه قرار میداد. در تحقیق دیگری که در سال 1388 توسط فرزاد امیر جاوید [10] به عنوان پایاننامهی کارشناسی ارشد رشتهی مهندسی صنایع صورت گرفته است نیز، مسئلهی تخصیص پروازها به گیتهای فرودگاه مورد بررسی قرار گرفته است، ولی رهیافت دیگری جهت حل آن درنظر گرفته شده است.
در این تحقیق با استفاده از نظر خبره، زمان رسیدن پرواز به فرودگاه و آزاد شدن گیتها به صورت زمانهای فازی مثلثی بیان شدهاند. پس از آنکه آن زمانها غیرفازی گشته اند، مدلی که تابع هدف آن به فرم چندهدفه1 بیان شده است را، با استفاده از تکنیک برنامهریزی خطی فازی2 حل نمودهاند.تحقیقی در سال 2009 توسط Konstantinos Kontoyiannakis و 4 نفر دیگر از اساتید و دانشجویان دانشگاه میشیگان آمریکا انجام شده است [11] ، که در آن منظور از تأخیر، کاهش ظرفیت باند به دلایلی همچون شرایط جوی میباشد و روی تأثیر این تأخیرات بر مسافرین تمرکز دارد.
همچنین در سال [12] Chendong Li 2007 دانشجوی دان شگاه تگزاس جهت پیشگیری از تداخل حرکتی دو هواپیمای مجاور که به یک گیت تخصیص داده شده اند، مدلی ریاضی با محدودیت های منطقی طراحی نموده است که در آن به ایرلاینها امکان محاسبهی زمان تخصیص گیت حاضرشان داده میشود. در سال Liang Xu 2010، Zhou Xu و [13] Fan Wang با هدف جلوگیری از اختلال پروازها و یافتن رویکردی مناسب جهت تخصیص گیت در فرودگاهها تحقیقی صورت دادند.
منظور از اختلال پروازها این است که ممکن است در حالت عادی و با پیش فرض انجام به موقع پروازها، اختلالی ایجاد نشود، اما دو مورد ممکن است باعث چنین اختلالی شوند که یکی از آنها متفاوت بودن زمان واقعی و برنامهای پروازها و دیگری درنظر نگرفتن زمان کافی برای تعویض هواپیما در یک گیت میباشد. با مرور مطالعات صورت گرفته روی سیستمهای پشتیبان تصمیمگیری تعاریف گوناگونی از DSS یافت می شود که می توان به موارد زیر اشاره داشت:
DSS• سیستمی تعاملی بر مبنای کامپیوتر است که برای تصمیمگیری و یافتن راهحل در مورد مسائلی که الگوی مشخصی ندارند یا ساختارشان کاملاً مشخص نیست، به تصمیمگیرنده کمک مینماید.
DSS• شامل پروسههایی بر مبنای مدلسازی است که به وسیلهی آن تجزیه و تحلیل اطلاعات و قضاوت در مورد آنها صورت میگیرد، تا به مدیر در اتخاذ تصمیماتش یاری رساند.4
DSS• سیستمی قابل تعمیم و توانا جهت پشتیبانی تجزیه و تحلیل مسائل فاقد عمومیت و مدلسازی تصمیمات است که رو به سوی برنامهریزیهای آتی دارد.
