ارزیابی ترکیب الگوریتم فراابتکاری زنبورها با الگوریتم بهینهسازی کلونی مورچگان در ارتقاء عملکرد آن به منظور مکانیابی هواپیماهای رزرو در صنعت هوایی | ||
| نشریه سنجش از دور و GIS ایران | ||
| مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده، انتشار آنلاین از 11 بهمن 1404 | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.48308/gisj.2026.240979.1289 | ||
| نویسندگان | ||
| محمد آخوندی* 1؛ محمد سعدی مسگری2 | ||
| 1گروه مهندسی عمران، دانشگاه ملی مهارت، تهران، ایران. | ||
| 2گروه سیستم های اطلاعات مکانی، دانشکده مهندسی ژئودزی و ژئوماتیک، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، تهران، ایران. | ||
| چکیده | ||
| مقدمه: تاخیر در پرواز یکی از مشکلات عمده در صنعت حملونقل هوایی است. مطالعات قبلی کمتر به هواپیماهای رزرو و تأثیر محل استقرار آنها در کاهش زمان تأخیر در پروازها پرداختهاند. همین مطالعات کم نشان میدهد که اکثر شرکتهای هواپیمایی آنها را در فرودگاههای اصلی خود یا همان هابها مستقر میکنند. بهاینترتیب، در این تحقیق از شبیهسازی عاملمبنا در ترکیب با الگوریتم فراابتکاری زنبورها برای مکانییابی این هواپیماها استفاده شد. شبیهسازی عاملمبنا امکان قرارگیری هواپیماهای رزرو در فرودگاههای متفاوت و محاسبه میانگین تاخیر در پروازها را فراهم میکند. الگوریتم زنبورها هم امکان یافتن وضعیت مناسب استقرار هواپیماهای رزرو را برای کاهش تاخیرهای پرواز در زمان کوتاه فراهم میکند. از طرفی این الگوریتم با الگوریتم فراابتکاری بهینهسازی کلونی مورچگان ترکیب شد. بررسی نتایج این ترکیب در ارتقاء عملکرد الگوریتم زنبورها یکی از اهداف اصلی تحقیق است. هدف دیگر بررسی تاثیر مکانیابی مناسب هواپیماهای رزرو در کاهش تاخیرها در مقایسه با استقرار آنها در هابهاست. مواد و روش ها: در این تحقیق از نرم افزارAnylogic و نقشه GIS آن استفاده شد. همچنین از دادههای پروازی شرکت هواپیمایی قشمایر به عنوان داده واقعی استفاده شد. شبیهسازی هم به صورت عاملمبنا شامل عامل اصلی، عامل فرودگاهها، عامل هواپیماهای اصلی و عامل هواپیماهای رزرو انجام شد. در شروع شبیهسازی هواپیماهای اصلی بر اساس زمان پروازهای خود در هفته به سمت مقصد حرکت کرده و سپس دوباره به فرودگاه مبدا برمیگردند. در ادامه فرودگاهها در صورت خرابی یک هواپیما، نزدیکترین هواپیمای رزرو خود را فرامیخوانند. هواپیمای رزرو هم بلافاصله پس از رسیدن به فرودگاه درخواستکننده، به سمت مقصد پرواز کنسلشده حرکت خواهد کرد. سپس به فرودگاه مبدا خود بازمیگردد. میانگین زمان پرواز هواپیماهای رزرو به فرودگاههای درخواستکننده در کل زمان شبیهسازی بهعنوان میانگین تاخیر در پروازها درنظر گرفته شد. این میانگین تاخیر بهعنوان تابع هدف موردنیاز برای هر زنبور در اجرای الگوریتم زنبورها استفاده میشود. از طرفی الگوریتم فراابتکاری زنبورها هم در 3 سناریوی پیشنهادی با الگوریتم بهینهسازی کلونی مورچگان ترکیب شد. سناریوی اول، دوم و سوم بهترتیب ترکیب در بخش جستجوی محلی الگوریتم، ترکیب در بخش جستجوی سراسری و ترکیب بهصورت همزمان در هر دو بخش درنظر گرفته شد. سپس با 50 اجرای مستقل از هریک از الگوریتمهای ترکیبی و الگوریتم اولیه هرکدام با 15 تکرار، تاثیر این سناریوها در ارتقاء عملکرد الگوریتم زنبورها مورد بررسی قرار گرفت. نتایج و بحث: نتایج تحقیق، تاثیر چشمگیر هر 3 سناریو را در ارتقاء عملکرد الگوریتم زنبورها در سه بخش همگرایی الگوریتم، تکرارپذیری نتایج و همینطور میانگین تعداد تکرارها برای رسیدن به جواب بهینه (بهترین جواب یافتشده) نشان داد. سناریوی سوم بهعنوان موثرترین سناریو، در بخش تکرارپذیری نتایج موجب رسیدن به 50 جواب بهینه از 50 اجرای انجام شده در مقایسه با 3 جواب بهینه در الگوریتم اولیه زنبورها شد که نتیجهای بسیار چشمگیر است. همینطور این سناریو میانگین 56/14 تعداد تکرارها در الگوریتم اولیه زنبورها برای رسیدن به جواب بهینه را با کاهش 57 درصدی به 26/6 تکرار رساند. سناریوهای اول و دوم هم بهترتیب در مرتبههای بعدی اثرگذاری قرار گرفتند. همچنین الگوریتم ترکیبی پیشنهادی در مقایسه با الگوریتمهای ترکیبی مشابه در تحقیقهای دیگر عملکرد مناسب و قابلقبولی نشان داد. از طرفی نتایج تحقیق، تاثیر قابل توجه حدود 60 درصدی مکانیابی مناسب هواپیماهای رزرو در کاهش تاخیرهای پرواز را در مقایسه با بهترین نحوه استقرار آنها در هابها نشان داد. همینطور نتایج تاثیر حدود 87 درصدی در کاهش تاخیرها را در مقایسه با بدترین استقرار هواپیماهای رزرو بهعنوان بیشترین تاثیر مکانیابی مناسب آنها نشان داد. نتیجه گیری : نتایج نشان میدهد که مکانیابی مناسب هواپیماهای رزرو میتواند تاثیر بالایی در کاهش تاخیرهای پرواز داشته باشد. از طرفی الگوریتمهای فراابتکاری کارایی مناسب خود را در مکانیابی هواپیماهای رزرو نشان داد. همچنین نتایج تحقیق نشان داد که ترکیبهای خلاقانه بین الگوریتمهای فراابتکاری از جمله ترکیب پیشنهادی در این پژوهش، می تواند تاثیر قابلتوجهی را در ارتقاء عملکرد آنها داشته باشد. | ||
| کلیدواژهها | ||
| الگوریتم فراابتکاری زنبورها؛ الگوریتم بهینه سازی کلونی مورچگان؛ عامل مبنا؛ هواپیمای رزرو؛ مکان یابی؛ تاخیرهای پرواز | ||
| مراجع | ||
|
| ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 115 |
||