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AG-Monien Projektgruppe AIR Optimierung von Planungsprozessen im Flugverkehr.

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Präsentation zum Thema: "AG-Monien Projektgruppe AIR Optimierung von Planungsprozessen im Flugverkehr."—  Präsentation transkript:

1 AG-Monien Projektgruppe AIR Optimierung von Planungsprozessen im Flugverkehr

2 PG-AIRAG-Monien Prozess der Flugplanung Fleet Assignment Aircraft Rotation Crew Scheduling Network Design Market Modeling Revenue Management Air Traffic Control

3 PG-AIRAG-Monien Thema der Projektgruppe Fleet Assignment auf Basis des Connection Network. Basierend auf dem Connection-Network, da bisherige Modelle keine Connection-abhängigen Bodenzeiten berücksichtigen können.

4 PG-AIRAG-Monien Architektur Objekte / Datenstrukturen Einlesen Daten ModellaufbauPreprocessing Concert Regler CPLEX Löser Ausgabe Auswertung Konfigurator

5 PG-AIRAG-Monien Modellaufbau Basis für die Problemmodellierung: Connection-Network FRA Arrival Departure , 340

6 PG-AIRAG-Monien Zyklische und nicht-zyklischen Planungsperioden Bei zyklischer Planung: Rückwärtskanten möglich FRA Arrival Departure Bei nicht-zyklischer Planung: Quelle und Senke Quelle Senke

7 PG-AIRAG-Monien Basismodell F= Menge aller Flotten x j i E f = Menge aller Connections für die Flotte f F C f = Flugzeuganzahl der Flotte f F 1, falls Legs i und j von der Flotte f nacheinander geflogen werden 0 sonst (Leg i wird von der Flotte f geflogen x f ij = 1, wobei (i,j) E f ) j rev f ij = Profit für die Connection (i,j) E f cost f ij = Kosten für die Connection (i,j) E f Wobei Profit/Kosten für die Connections (i,j) E f = Profit/Kosten für das Leg i, geflogen von der Flotte f (für alle j mit (i,j) E f ) x f ij

8 PG-AIRAG-Monien Basismodell – zyklisch Für jede Connection x f ij definiert man p f ij N. Diese Variable gibt die Anzahl der Schnitte mit der Periodengrenze an.

9 PG-AIRAG-Monien Basismodell – nicht-zyklisch Zusätzliche Kontrolle der Flottenkapazität in Quelle (oder Senke).

10 PG-AIRAG-Monien Erweiterungen Realisierung verschiedener Modellerweiterungen mit folgenden Schwerpunkten: Modifizierung der Planungsperiode Einbeziehung von Gewichtungs- und Strafkosten Globale Beschränkungen Berücksichtigung von initialen Lösungen

11 PG-AIRAG-Monien Planungsperiode Variable Planungsperiodenlänge Das Modell basiert auf periodischer zeitlicher Planung. Einstellen der Periodenlänge durch Angabe im Konfigurationsfile Modell arbeitet auf Minutenbasis Standardperiodenlänge: 1 Woche (10080 Min) FRA

12 PG-AIRAG-Monien Variable Gewichtung von (Leg-)Kosten und (Leg-)Erlösen in der Zielfunktion - Gewichtungsfaktor für Erlöse - Gewichtungsfaktor für Kosten Anpassung der Zielfunktion

13 PG-AIRAG-Monien Connection-Kosten und geänderte Mindestbodenzeiten Möglichkeit zusätzliche Informationen für bestimmte Connections zu berücksichtigen: Für eine Connection zwischen zwei bestimmten Legs Für alle Connections zwischen Legs mit bestimmten Typ (z.B. interkontinental kontinental) Berücksichtigung von: eventuell vorhandenen zusätzlichen Connection-Kosten eventuell geänderten Mindestbodenzeiten einzelner Connections oder Connectionsgruppen eventuellem Verbieten bestimmter Connections

14 PG-AIRAG-Monien Explizite Kostenobergrenze Zusätzliche Restriktion: (M = explizite Kostenobergrenze)

15 PG-AIRAG-Monien Berücksichtigung von Fixkosten für Flugzeuge Fix f – Fixkosten für ein Flugzeug der Flotte f Nicht-Zyklisch Zyklisch:

16 PG-AIRAG-Monien Explizite Obergrenze für die Gesamtflugzeuganzahl TotalCap –maximale Gesamtflugzeuganzahl Zyklisch Nicht-zyklisch

17 PG-AIRAG-Monien Beschränkung der Blockstunden für ausgewählte Flotten d f ij – Anzahl der Blockstunden (reine Flugzeit) für die Connection x f ij (also, für das Leg i) H f – maximale Anzahl der Blockstunden für die Flotte f F

18 PG-AIRAG-Monien Beschränkung der Änderungen bezüglich der Vorgabelösung Die Gesamtanzahl der geflogenen Legs ist immer konstant. Sei mod f ij – Anzahl der potenziellen Änderungen, falls Leg i in der neuen Lösung geflogen wird ( j mit (i,j) E f ). Also Für ein zusammengesetztes Superleg i: N -> Anzahl der in Superleg i zusammengefassten Legs, die in der mod f ij Vorgabelösung NICHT von der Flotte f geflogen werden 0, falls alle Legs in i in der Vorgabelösung von der Flotte f geflogen werden Für ein normales Leg i: 1, falls Leg i in der Vorgabelösung NICHT von der mod f ij Flotte f geflogen wird 0 sonst.

19 PG-AIRAG-Monien Beschränkung durch Strafkosten Changecost = Strafkosten für eine Änderung Beschränkung der Änderungen bezüglich der Vorgabelösung Explizite Beschränkung Change = maximal erlaubte Anzahl der Änderungen

20 PG-AIRAG-Monien Zusammenfassung: Modellaufbau Als Basis für die Problemmodellierung wurde das Connection-Network verwendet. Dabei wurde folgende Erweiterungen berücksichtigt : Variable Planungsperiodenlänge Unterstützung von zyklischen und nicht-zyklischen Planungsperioden Variable Gewichtung von Kosten und Erlösen in der Zielfunktion Berücksichtigung von eventuell vorhandenen Connection-Kosten und gegenüber der Eingabe geänderten Mindestbodenzeiten einzelner Connections Explizite Kostenobergrenze Berücksichtigung von Fixkosten für Flugzeuge Explizite Obergrenze für die Gesamtflugzeuganzahl Beschränkung der Blockstunden für ausgewählte Flotten Beschränkung der Änderungen bezüglich der Vorgabelösung, sowohl explizit als auch durch Strafkosten

21 PG-AIRAG-Monien Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Nun folgt Teil 2: Preprocessing & Ergebnisse


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