In this study, a mixed-integer linear programming (MILP) model is proposed to detect and resolve conflicts between aircraft in a generic free route airspace while minimizing the total flight distance. The proposed solution approach uses airspace partitioning technique to control safety separations and determine flight trajectories. However, defining too many nodes during the airspace partitioning phase allows for achieving high-quality solutions but also increases problem complexity and computation time. Therefore, the impact of the partitioning rate (number of nodes in the airspace) on the solution quality and time is investigated by partitioning the airspace into low, medium, and high node numbers. The experimental results indicate that a medium partitioning rate can achieve a significant improvement in solution quality within an acceptable computation time compared to a low rate, while a high partitioning rate results in a significant increase in computation time without providing an equivalent improvement in solution quality.
Mixed-integer linear programming (MILP) Conflict resolution Free route airspace Airspace discretization Air traffic management
Bu çalışmada, jenerik serbest rotalı hava sahasında, uçaklar arasındaki çakışmaları belirlemek ve çözmek amacıyla bir karma tamsayılı doğrusal programlama (MILP) modeli önerilmiştir. Model, toplam uçuş mesafesinin enküçüklenmesini hedeflemektedir. Önerilen çözüm yaklaşımında, hava sahası kesikleştirme tekniği kullanılarak emniyet ayırmaları kontrol edilmekte ve uçuş yörüngeleri belirlenmektedir. Hava sahasının kesikleştirilmesi aşamasında çok fazla düğüm tanımlanması, kaliteli çözümlere ulaşılması fırsatı yaratmasına rağmen problem karmaşıklığını ve dolayısıyla çözüm süresini de arttırmaktadır. Bu nedenle, çalışmada ilgili hava sahası düşük, orta ve yüksek düğüm sayıları içerecek şekilde kesikleştirilmiş ve kesikleştirme oranının (hava sahasının içerdiği düğüm sayısının) çözüm süresi ve kalitesine etkisi incelenmiştir. Elde edilen deneysel sonuçlar, orta kesikleştirme oranı kullanıldığında, düşüğe kıyasla ciddi bir çözüm kalitesi artışının, kabul edilebilir bir çözüm süresi içinde sağlanabildiğini ancak yüksek orana geçildiğinde önemli bir çözüm süresi artışına karşın aynı oranda çözüm kalitesi iyileşmesi sağlayamadığını ortaya koymuştur.
Karma tamsayılı doğrusal programlama (MILP) Çakışma çözümleme Serbest rotalı hava sahası Hava sahası kesikleştirme Hava trafik yönetimi
Primary Language | Turkish |
---|---|
Subjects | Engineering |
Journal Section | Research Article |
Authors | |
Early Pub Date | September 3, 2023 |
Publication Date | September 25, 2024 |
Submission Date | May 5, 2023 |
Published in Issue | Year 2024 Volume: 27 Issue: 4 |
This work is licensed under Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International.