YAPAY BAĞIŞIKLIK METASEZGİSELİ İLE TEK PİSTLİ HAVAALANLARINDA İNİŞSIRALAMASININ ENİYİLENMESİ
Yıl: 2020 Cilt: 28 Sayı: 3 Sayfa Aralığı: 321 - 331 Metin Dili: Türkçe İndeks Tarihi: 04-05-2021
YAPAY BAĞIŞIKLIK METASEZGİSELİ İLE TEK PİSTLİ HAVAALANLARINDA İNİŞSIRALAMASININ ENİYİLENMESİ
Öz: İniş uçaklarının sıralanması problemi, tahmini operasyon zamanlarının bulunduğu bir uçak kümesi için belirli kısıtlar altında gerekli emniyet ayırmalarının sağlanarak sıralamanın yapılmasıdır. Bu çalışmada tek piste iniş yapmayı planlayan uçakların sıralanması problemi ele alınmıştır. Uçakların ilk gelen ilk hizmet alır (FCFS) prensibi ile belirlenen sıralamalarına göre sınırlı sayıda yer değiştirmelerine (CPS) izin verilmiştir. Amaç fonksiyonu olarak operasyonların tamamlanma zamanının enküçüklenmesi alınmıştır. Problemin çözümü için Yapay Bağışıklık Sistemi (YBS) algoritmalarından olan Klonal Seçim Algoritması (KSA) kullanılmıştır. YBS anormallik tespiti, bilgisayar ve ağ güvenliği, çizelgeleme, eniyileme, sınıflandırma, veri madenciliği gibi birçok alanda kullanılan ve doğal bağışıklık sisteminden esinlenerek oluşturulan bir tekniktir. Farklı sayıda ve kategoride uçaklardan oluşan senaryolar için algoritma test edilmiştir. Algoritma ile elde edilen çözümler ve bir matematiksel model çözücüsü (GAMS/CPLEX) ile elde edilen çözümler kıyaslanmıştır ve çözüm süreleri de paylaşılmıştır.
Anahtar Kelime: OPTIMIZATION OF ARRIVAL SEQUENCING AT SINGLE RUNWAY AIRPORTS USING ARTIFICIAL IMMUNE METAHEURISTIC
Öz: The aircraft arrival sequencing problem is to make sequencing with the required safeseparations for a given set of aircraft with estimated operation times under certainconstraints. In this study, the problem of sequencing aircrafts planning to land on a singlerunway is discussed. Aircraft are allowed to perform pre-defined number of constrainedposition shifting (CPS) in their landing sequence determined by first come first served(FCFS) principle. The objective function is to minimize the completion time of operations(makespan). The Clonal Selection Algorithm (KSA), one of the Artificial Immune System(AIS) algorithms, was used to solve the problem. Artificial immune system is a techniqueused in many areas such as anomaly detection, computer and network security,scheduling, optimization, classification, data mining and is inspired by natural immunesystem. The algorithm has been tested for scenarios with different numbers andcategories of aircraft. The solutions obtained with the algorithm and obtained with a mathematical model solver (GAMS/CPLEX) are compared and solution times are shared.
Anahtar Kelime: Belge Türü: Makale Makale Türü: Araştırma Makalesi Erişim Türü: Erişime Açık
- Atay, Y. (2012). Yapay bağışıklık sistemleri ile atölye çizelgeleme problemlerinin optimizasyonu (Yüksek lisans tezi). Selçuk Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Konya. Erişim adresi: http://acikerisimarsiv.selcuk.edu.tr:8080/xmlui/ha ndle/123456789/5461
- Balakrishnan, H., & Chandran, B. G. (2010). Algorithms for scheduling runway operations under constrained position shifting. Operations Research, 58(6), 1650- 1665. doi: https://dx.doi.org/10.1287/ opre.1100.0869
- Beasley, J. E., Krishnamoorthy, M., Sharaiha, Y. M., & Abramson, D. A. (2000). Scheduling aircraft landings - The static case. Transportation Science, 34, 180- 197. doi: https://dx.doi.org/10.1287/ trsc.34.2.180.12302
- Briskorn, D., & Stolletz, R. (2014). Aircraft landing problems with aircraft classes. Journal of Scheduling, 17, 31-45. doi: https://dx.doi.org/10.1007/s10951- 013-0337-x
- Chen, J., Weiszer, M., & Stewart, P. (2015). Optimal speed profile generation for airport ground movement with consideration of emissions. IEEE 18th International Conference on Intelligent Transportation Systems, 1797-1802. doi: https://dx.doi.org/10.1109/ITSC.2015.292
- Çeçen, R. K., & Çetek, C. (2019). A two-step approach for airborne delay minimization using pretactical conflict resolution in free-route airspace. Journal of Advanced Transportation. doi: https://doi.org/10.1155/2019/4805613
- De Castro, L. N., & Von Zuben, F. J. (2002). Learning and optimization using the clonal selection principle. IEEE Transactions on Evolutionary Computation, 6(3), 239-251. doi: https://dx.doi.org/10.1109/ TEVC.2002.1011539
- Desai, J., & Prakash, R. (2016). An optimization framework for terminal sequencing and scheduling: The single runway case. Complex Systems Design & Management Asia. Advances in Intelligent Systems and Computing, vol 426. 195 – 207. doi: https://doi.org/10.1007/978-3-319-29643-2_15
- Engin, O., ve Döyen, A. (2004). Yapay bağışıklık sistemleri ve endüstriyel problemlerde kullanımı. G.U. Journal of Science, 17(1), 71-84. Erişim adresi: https://www.researchgate.net/publication/228634 280_Artificial_immune_systems_and_applications_in _industrial_problems
- GAMS Destek. (2015). Erişim adresi: https://support.gams.com/
- Hong, Y., Choi, B., Lee, S., Lee, K., & Kim, Y. (2017). Optimal and practical aircraft sequencing and scheduling for point merge system. International Federation of Automatic Control, 50(1), 14644– 14649. doi: https://dx.doi.org/10.1016/ j.ifacol.2017.08.1904
- Hu, X. B., & Chen, W. H. (2005). Receding horizon control for aircraft arrival sequencing and scheduling. IEEE Transactions on Intelligent Transportation Systems, 6(2), 189-197. doi: https://dx.doi.org/10.1109/ TITS.2005.848365
- Hu, X. B., & Paolo, E. D. (2008). Binary-representationbased genetic algorithm for aircraft arrival sequencing and scheduling. IEEE Transactions on Intelligent Transportation Systems, 9(2), 301-310. doi: https://dx.doi.org/10.1109/TITS.2008.922884
- ICAO. (2016a). 2016-2030 Global air navigation plan. Montréal, Canada: International Civil Aviation Organization. Erişim adresi: https://www.icao.int/ airnavigation/Documents/GANP-2016- interactive.pdf
- ICAO. (2016b). Doc 4444, Procedures for air navigation services - Air traffic management. Montréal, Canada: International Civil Aviation Organization. Erişim adresi: https://ops.group/blog/wp-content/ uploads/2017/03/ICAO-Doc4444-Pans-Atm16thEdition-2016-OPSGROUP.pdf
- Jia, X., Cao, X., Guo, Y., Qiao, H., & Zhang, J. (2008). Scheduling aircraft landing based on clonal selection algorithm and receding horizon control. Proceedings of the 11th International IEEE Conference on Intelligent Transportation Systems, 357-362. doi: https://dx.doi.org/10.1109/ITSC.2008.4732662
- Kwasiborska, A. (2017). Sequencing landing aircraft process to minimize schedule length. International Conference on Air Transport, 28, 111-116. doi: https://dx.doi.org/10.1016/j.trpro.2017.12.175
- Lee, H., & Balakrishnan, H. (2008). Fuel cost, delay and throughput tradeoffs in runway scheduling. 2008 American Control Conference, 2449-2454. doi: https://dx.doi.org/10.1109/ACC.2008.4586858
- Lieder, A., Briskorn, D., & Stolletz, R. (2015). A dynamic programming approach for the aircraft landing problem with aircraft classes. European Journal of Operational Research, 243, 61-69. doi: https://dx.doi.org/10.1016/j.ejor.2014.11.027
- Talbi, E.-G. (2009). Metaheuristics. Hoboken, New Jersey, USA: Wiley.
- Ulutaş, B. H. (2019). An immune system based algorithm for cell formation problem. Journal of Intelligent Manufacturing, 30, 2835-2852. doi: https://dx.doi.org/10.1007/s10845-018-1407-x
- Ulutaş, B. H., & İşlier, A. A. (2009). A clonal selection algorithm for dynamic facility layout problems. Journal of Manufacturing Systems, 28, 123-131. doi: https://dx.doi.org/10.1016/j.jmsy.2010.06.002
- Vadlamani, S., & Hosseini, S. (2014). A novel heuristic approach for solving aircraft landing problem with single runway. Journal of Air Transport Management, 40, 144-148. doi: https://dx.doi.org/10.1016/ j.jairtraman.2014.06.009
- Zuniga, C., Delahaye, D., & Piera, M. A. (2011). Integrating and sequencing flows in terminal maneuvering area by evolutionary algorithms. 30th Digital Avionics Systems Conference, 1-11. doi: https://dx.doi.org/ 10.1109/DASC.2011.6095980
APA | KAPLAN Z, Cetek C (2020). YAPAY BAĞIŞIKLIK METASEZGİSELİ İLE TEK PİSTLİ HAVAALANLARINDA İNİŞSIRALAMASININ ENİYİLENMESİ. , 321 - 331. |
Chicago | KAPLAN Zekeriya,Cetek Cem YAPAY BAĞIŞIKLIK METASEZGİSELİ İLE TEK PİSTLİ HAVAALANLARINDA İNİŞSIRALAMASININ ENİYİLENMESİ. (2020): 321 - 331. |
MLA | KAPLAN Zekeriya,Cetek Cem YAPAY BAĞIŞIKLIK METASEZGİSELİ İLE TEK PİSTLİ HAVAALANLARINDA İNİŞSIRALAMASININ ENİYİLENMESİ. , 2020, ss.321 - 331. |
AMA | KAPLAN Z,Cetek C YAPAY BAĞIŞIKLIK METASEZGİSELİ İLE TEK PİSTLİ HAVAALANLARINDA İNİŞSIRALAMASININ ENİYİLENMESİ. . 2020; 321 - 331. |
Vancouver | KAPLAN Z,Cetek C YAPAY BAĞIŞIKLIK METASEZGİSELİ İLE TEK PİSTLİ HAVAALANLARINDA İNİŞSIRALAMASININ ENİYİLENMESİ. . 2020; 321 - 331. |
IEEE | KAPLAN Z,Cetek C "YAPAY BAĞIŞIKLIK METASEZGİSELİ İLE TEK PİSTLİ HAVAALANLARINDA İNİŞSIRALAMASININ ENİYİLENMESİ." , ss.321 - 331, 2020. |
ISNAD | KAPLAN, Zekeriya - Cetek, Cem. "YAPAY BAĞIŞIKLIK METASEZGİSELİ İLE TEK PİSTLİ HAVAALANLARINDA İNİŞSIRALAMASININ ENİYİLENMESİ". (2020), 321-331. |
APA | KAPLAN Z, Cetek C (2020). YAPAY BAĞIŞIKLIK METASEZGİSELİ İLE TEK PİSTLİ HAVAALANLARINDA İNİŞSIRALAMASININ ENİYİLENMESİ. Eskişehir Osmangazi Üniversitesi mühendislik ve mimarlık fakültesi dergisi (online), 28(3), 321 - 331. |
Chicago | KAPLAN Zekeriya,Cetek Cem YAPAY BAĞIŞIKLIK METASEZGİSELİ İLE TEK PİSTLİ HAVAALANLARINDA İNİŞSIRALAMASININ ENİYİLENMESİ. Eskişehir Osmangazi Üniversitesi mühendislik ve mimarlık fakültesi dergisi (online) 28, no.3 (2020): 321 - 331. |
MLA | KAPLAN Zekeriya,Cetek Cem YAPAY BAĞIŞIKLIK METASEZGİSELİ İLE TEK PİSTLİ HAVAALANLARINDA İNİŞSIRALAMASININ ENİYİLENMESİ. Eskişehir Osmangazi Üniversitesi mühendislik ve mimarlık fakültesi dergisi (online), vol.28, no.3, 2020, ss.321 - 331. |
AMA | KAPLAN Z,Cetek C YAPAY BAĞIŞIKLIK METASEZGİSELİ İLE TEK PİSTLİ HAVAALANLARINDA İNİŞSIRALAMASININ ENİYİLENMESİ. Eskişehir Osmangazi Üniversitesi mühendislik ve mimarlık fakültesi dergisi (online). 2020; 28(3): 321 - 331. |
Vancouver | KAPLAN Z,Cetek C YAPAY BAĞIŞIKLIK METASEZGİSELİ İLE TEK PİSTLİ HAVAALANLARINDA İNİŞSIRALAMASININ ENİYİLENMESİ. Eskişehir Osmangazi Üniversitesi mühendislik ve mimarlık fakültesi dergisi (online). 2020; 28(3): 321 - 331. |
IEEE | KAPLAN Z,Cetek C "YAPAY BAĞIŞIKLIK METASEZGİSELİ İLE TEK PİSTLİ HAVAALANLARINDA İNİŞSIRALAMASININ ENİYİLENMESİ." Eskişehir Osmangazi Üniversitesi mühendislik ve mimarlık fakültesi dergisi (online), 28, ss.321 - 331, 2020. |
ISNAD | KAPLAN, Zekeriya - Cetek, Cem. "YAPAY BAĞIŞIKLIK METASEZGİSELİ İLE TEK PİSTLİ HAVAALANLARINDA İNİŞSIRALAMASININ ENİYİLENMESİ". Eskişehir Osmangazi Üniversitesi mühendislik ve mimarlık fakültesi dergisi (online) 28/3 (2020), 321-331. |