دانشگاه تربیت مدرس مهندسی مکانیک مدرس 2476-6909 17 6 2017 08 23 Schedule Design and Fleet Assignment Based on Modified Intelligent Algorithms طراحی برنامه پرواز و تخصیص ناوگان بر اساس الگوریتم های هوشمند اصلاح یافته 59 66 9915 FA اسماعیل خان میرزا هیات علمی دانشکده مکانیک دانشگاه علم و صنعت ایران مرتضی حق بیگی دانشگاه علم و صنعت ایران میلاد نظر اهاری دانشگاه البرتا Journal Article 1970 01 01 Flight schedule design and fleet assignment are the main sub problems of the airline schedule planning which have the most effect on the costs and profit of the airline. In this paper, integrated flight schedule design and fleet assignment problem is described and genetic algorithm has been developed to solve this problem. It has numbers of constraints and multi-layer permutation chromosomes with variable length. So, creating the initial population randomly and use of customary operators of evolutionary algorithms will not be efficient since the probability of feasibility is very low. For this purpose, a new function based on loop concept to create an initial population and new crossover and mutation operators have been developed. A genetic algorithm has been used within the main loop to optimize the redirection of the passengers. Four models with different numbers of airports and fleets are created as an input for the problem which have been solved by two and three islands genetic algorithms. Results show that in each iteration of the main loop, feasible answers are obtained and finally there was a proper improvement in the costs. In larger models, there is a better Improvement in the costs and more difference between two and three islands algorithms. Three islands mode results in a better solution within a longer time. The developed algorithm can successfully find feasible optimal solution and it can be used for high-dimensional problems in which there is no possibility to find the optimal solution by using conventional methods such as MILP. طراحی برنامه پرواز و تخصیص ناوگان دو زیر مساله اصلی برنامه‌ریزی پرواز هستند که بیشترین تاثیر را در هزینه‌ها و سود هواپیمایی دارند. در این مقاله، مساله یکپارچه طراحی برنامه پرواز و تخصیص ناوگان تشریح شده و یک الگوریتم‌ ژنتیک جهت حل این مساله توسعه داده شده است. این مساله چندین قید داشته و کروموزوم‌های آن از نوع جایگشتی با طول متغیر و چند لایه است. بنابراین ایجاد جمعیت اولیه تصادفی و استفاده از عملگرهای معمول الگوریتم‌های تکاملی کارآمد نخواهد بود، زیرا احتمال امکان‌پذیر بودن پاسخ‌ها بسیار کم است. برای این منظور، تابع ایجاد جمعیت اولیه بر اساس مفهوم حلقه و عملگرهای جدید ترکیب و جهش ابداع شده‌اند. همچنین از یک الگوریتم ژنتیک در داخل حلقه اصلی، جهت بازهدایت بهینه مسافران استفاده شده است. چهار مدل‌ با تعداد فرودگاه و ناوگان مختلف به عنوان ورودی مساله تعریف شده و توسط الگوریتم‌های ژنتیک دو و سه جزیره‌ای مورد حل قرار گرفتند. نتایج نشان می‌دهد که در هر تکرار حلقه اصلی، پاسخ‌هایی امکان‌پذیر به دست آمده و در پایان، بهبود مناسبی در هزینه‌ها ایجاد شده است. در مدل‌های بزرگتر، بهبود بیشتر در هزینه‌ها و اختلاف بیشتر میان حالت دو و سه جزیره‌ای قابل مشاهده است. حالت سه جزیره‌ای پاسخ‌های بهتری را در زمان بیشتر نتیجه داده است. الگوریتم‌ توسعه داده شده موفق به یافتن جواب‌های امکان‌پذیر بهینه شده است و در مسائل با ابعاد بالا که امکان یافتن جواب بهینه با استفاده از روش‌های مرسوم مانند برنامه‌ریزی خطی وجود ندارد می‌تواند کارامد باشد. https://mme.modares.ac.ir/article_9915_0a4dc6dae338c9cb08947c07581f77a2.pdf