Hava sahası sektörizasyonu problemine yeni bir çözüm yaklaşımı

Abstract

Son yıllarda hava taşımacılığında yaşanan hızlı büyüme karşısında gecikme ve tıkanıklık problemleri, dünyanın pek çok yerinde hava trafık yönetim sistemi kapasitelerini giderek yetersiz kılmaya başlamıştır. Bu doğrultuda sistemde kapasite-talep dengesini sağlamak amacıyla yapılan çalışmalar daha da önem kazanmış, hava trafık yoğunluğunun sektörlere dengeli bir şekilde dağılımını sağlayabilecek sektörizasyon çalışmalarına gereksinim artmıştır. Gerek hava taşımacılığının dinamik yapısı gerekse hava trafik kontrolör iş yükünün çok sayıda parametre ve değişkene bağlı olması nedeniyle hava sahası sektörizasyonu problemleri çözümü zor ve karmaşık problemler sınıfında yer almaktadır. Bu çalışmada, hava trafik sisteminin en önemli parçası olan hava trafik kontrolörlerinin iş yükü ve hava sahası karmaşıklığını birlikte ele alan matematiksel modelleme yaklaşımı ile hava sahası sektörizasyonu problemlerine yeni bir boyut kazandırılması amaçlanmıştır. Bu kapsamda kontrolör iş yükü esasına dayanarak trafiğin sektö rlere dengeli bir şekilde dağılımını sağlayabilmek amacı ile ızgara tabanlı bir yöntem kullanılmıştır. Hava sahası sektörlerinin iş yüklerinin dengelenebilmesi için de çok amaçlı karma tam sayılı bir optimizasyon modeli geliştirilmiştir. 3 aşamadan oluşan bu tez çalışmasının ilk adımında Coğrafi Bilgi Sistemleri (CBS) kullanılarak hava sahası analiz aracı geliştirilmiş ve modelin uygulama bölgesi olarak seçilen Türk Hava Sahası, karelaj yöntemi ile 0,5° aralıklarla 47 eşit parçaya bölünmüştür. İkinci adımda her bir kare birimin ve toplam hava sahası iş yükünün ölçülmesi amacı ile yeni bir Hava Sahası İş Yükü Ölçüm Modeli geliştirilmiştir. Çalışmanın son bölümünde ise sektör sınır tasanmını gerçekleştirebilmek üzere optimizasyon teorisi kullanılarak kümeleme algoritması ile optimum hava sahası sektörizasyonu için kontrolör iş yükü esasına dayanan bir model geliştirilmiştir.