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다중공항 시스템의 도착-출발 가용량 배정 알고리즘

Arrival-Departure Capacity Allocation Algorithm for Multi-Airport Systems

  • 이상운 (강릉원주대학교 과학기술대학 멀티미디어공학과)
  • Lee, Sang-Un (Dept. of Multimedia Eng., Gangneung-Wonju National University)
  • 투고 : 2015.07.03
  • 심사 : 2016.02.05
  • 발행 : 2016.02.29

초록

본 논문은 다중공항의 도착/출발 문제에 대해 항공기 지연을 최소화시키는 최적 해를 얻을 수 있는 휴리스틱 알고리즘을 제안하였다. 단일 공항의 출발/도착 항공기의 지연 대수를 최소화시키는 최적 해를 찾는 문제에 대해 수학적 방법만이 제안되고 있다. 다중공항의 경우는 선형계획법이나 메타휴리스틱 방법의 일종인 유전자 알고리즘이 적용되고 있다. 제안된 알고리즘은 먼저, 각 공항의 i번째 단위시간 (15분)에서 총 도착/출발 항공기 대수에 대해 지연을 최소화시키는 운영 능력들 중 중앙값을 선택하였다. 다음으로 공항간 도착 항공기의 도착지를 변경시켰다. 실험 결과 제안된 알고리즘은 유전자 알고리즘에 비해 지연 항공기 대수에 대해 보다 좋은 결과를 얻었다.

This paper suggests a heuristic algorithm to obtain optimal solution of minimum number of aircraft delay in multi-airport arrivals/departures problem. This single airport arrivals/departures problem can be solved by mathematical optimization method only. The linear programming or genetic algorithm that is a kind of metaheuristic method is used for a multi-airport arrivals/departures problem. Firstly, the proposed algorithm selects the median minimum delays capacity in various arrivals/departures capacities at an airport for the number of aircraft in $i^{th}$ time interval (15 minutes) at each airport. Next, we suggest reallocate method for arrival aircraft between airports. This algorithm better result of the number of delayed aircraft then genetic algorithm.

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참고문헌

  1. E. P. Gilbo, "Optimizing Airport Capacity Utilization in Air Traffic Flow Management Subject to Constraints at Arrival and Departure Fixes," IEEE Trans. on Control Systems Technology, Vol. 5, No. 5, pp. 490-503, doi:10.1109/87.623035, Sep. 1997.
  2. A. Idrissi, "Some Methods to Treat Capacity Allocation Problems," Journal of Theoretical and Applied Information Technology, Vol. 37, No. 2, pp. 141-158, Mar. 2012.
  3. E. P. Gilbo, "Arrival/Departure Capacity Tradeoff Optimization: A Case Study at the St. Louis Lambert International Airport (STL)," 5th USA/Europe Air Traffic Management R&D Seminar, pp. 1-10, Budapest, 23-27, Jun. 2003.
  4. A. Agustín, A. Alonso-Ayuso, L. F. Escudero, and C. Pizarro, "Mathematical Optimization Models for Air Traffic Flow Management: A Review," Studia Informatica Universalis, pp. 141-184, Feb. 2010.
  5. X. B. Hu, W. H. Chen, and E. D. Paolo, "Multiairport Capacity Management: Genetic Algorithm with Receding Horizon," IEEE Trans. on Intelligent Transportation Systems, Vol. 8, No. 2, pp. 254-263, doi:10.1109/TITS.2006.890067, Jun. 2007.
  6. Wikipedia, "Holding (Aviation)," Wikipedia Foundation, Inc., 2015.
  7. O. Gluchschenko, "Dynamic Usage of Capacity for Arrivals and Departures in Queue Minimization," IEEE International Conference on Control Applications (CCA), pp. 139-146, Denver, CO, USA, doi:10.1109/CCA.2011.6 044451, 2011.
  8. S. U. Lee, "Exact Cover Algorithm for Runway Assignment Problem," Journal of KIIT, Vol. 12, No. 10, pp. 163-172, doi:10.14801/kitr.2014.12.10.163, Oct. 2014.
  9. S. U. Lee, "An Algorithm for Capacity Allocation Problem (CAP) in Airport Arrivals-Departures System," Journal of KIIT, Vol. 13, No. 11, pp. 61-72, doi:10.14801/jkiit.2015.13.11.61, Nov. 2015.