Yapay zekâ optimizasyon algoritmaları kullanarak hava trafik kontrolünün gerçekleştirilmesi

Abstract

Hava trafik kontrolü havacılık sektöründe vazgeçilemez öneme sahip bir unsurdur. Havaalanına gelen ve alandan ayrılan tüm uçuşların tam bir senkronizasyon içerisinde gerçekleştirilmesi gerekmektedir. Kalkış ve inişlerin minimum gecikme ile mümkünse tam zamanında gerçekleşmesi ana hedeflerden birisidir. Ancak, havaalanındaki tüm süreçler birbirine zincirleme bir şekilde bağlı olduğu için birçok kısıt mevcuttur. Yapılacak tüm planlamaların bu kısıtlar içerisinde gerçekleştirilmesi gerekmektedir.Literatürde hava trafik kontrolü ile alakalı yapılmış çalışmalar mevcuttur. Bu çalışmaların bir bölümünü de yapay zekâ teknikleri ile gerçekleştirilen çalışmalar oluşturmaktadır. Bu tez çalışmasında örnek bir havaalanında gerçekleşmesi gereken uçak inişlerine yönelik optimum sıralama gerçekleştirilmeye çalışılmıştır. Birbirinden farklı iki problem ele alınmış ve bu problemler yedi farklı optimizasyon algoritması ile çözülmüştür. Algoritmaların farklı durumlardaki başarımları birbirleri ile sınanmış ve algoritmaların probleme getirdikleri çözümler incelenmiştir.Hava trafik kontrolü, çok boyutlu, çokça kısıt içeren ve kritik kararlar alınması gereken zor bir problemdir. Dolayısıyla kullanılan yöntemlerin efektif sonuçlar üretmesi büyük önem taşımaktadır. Kullanılan teknikler ile elde edilen sonuçlar bu açıdan detaylı bir biçimde irdelenmiştir.Anahtar Kelimeler: Hava trafik kontrolü, yapay zekâ, optimizasyon.

Air traffic control is a crucial element in the aviation industry. All flights to and from airport must be carried out in a well-designed synchronization. One of the main objectives for the air traffic control is to make the take-offs and landings with a minimum delay (ideally right on time). However, there are many constraints with the processes at the airport which are linked to each other in a chained manner. All planning should be carried out within these constraints.In the literature, there are studies about air traffic control. Some of these studies include artificial intelligence techniques. In this thesis, it is tried to realize the optimum order for the landing of aircraft in an exemplary airport. Two different problems were handled, and these problems were solved with seven different optimization algorithms. The performance of the algorithms in different situations has been tested with each other and the solutions of the algorithms have been examined.Air traffic control is a multidimensional problem with many constraints and critical decisions need to be taken. Therefore, it is very important that employed methods should produce effective results. The results obtained by the methods used are examined in detail in this respect.Keywords: Air traffic control, artificial intelligence, optimization.