Investigation Of Passenger Movements in An Airport Using System Simulation

Öz

In today’s transportation sector, airports hold great importance in an increasingly globalized world. As the fastest mode of transportation, their significance continues to grow each day. Air travel, which combines both comfort and speed, is preferred by millions of people worldwide. With advances in technology, both the number of aircraft and the frequency of flights are steadily increasing. Consequently, the problems faced by airports that can no longer meet demand must be addressed, and long-term solutions should be developed.

In this study, observations were conducted on the capacity and adequacy requirements of an airport. The simultaneous scheduling of flight operations often leads to congestion during landing and take-off hours, while long queues at check-in counters, difficulties at security checkpoints, and insufficient waiting areas are among the challenges encountered. To examine the current system and propose improvements, the ARENA simulation software was employed. For the development of the simulation model, its definition, scope, methodology, and areas of application were specified. The characteristics and limitations of the model were also described.

First, the stations with the highest passenger density were identified. The stations requiring additional support were then analyzed, and under different scenarios, recommendations were provided to airport management to improve operational efficiency.

Anahtar Kelimeler

• Simulation Model
• Queuing Theory
• System Simulation
• OPTQUEST
• Simulation optimization

Bir Havalimanında Yolcu Hareketlerinin Sistem Simülasyonundan Yararlanılarak İncelenmesi

Öz

Günümüzde artan yolcu talebi ve uçuş yoğunluğu, özellikle kapasitesi sınırlı havalimanlarında uzun bekleme süreleri ve operasyonel darboğazlara yol açmaktadır. Bu çalışmada, bir havalimanının iç hatlar terminalinde yolcu hareketleri kesikli olay simülasyonu yaklaşımıyla modellenmiş ve sistem performansı analiz edilmiştir. Simülasyon modeli, 2019 yılına ait gerçek yolcu verileri kullanılarak Arena yazılımı ortamında geliştirilmiş ve model geçerlemesi gerçek sistem verileri ile karşılaştırmalı olarak gerçekleştirilmiştir.

Çalışmanın ikinci aşamasında, bütçe kısıtı altında yolcuların sistemde geçirdikleri toplam süreyi minimize etmek amacıyla Arena–OptQuest entegrasyonu kullanılarak simülasyon tabanlı bir optimizasyon modeli kurulmuştur. Check-in personeli sayısı ve self-servis kiosk kullanımı karar değişkenleri olarak ele alınmıştır. Elde edilen sonuçlar, kiosk kullanımının aktif olmadığı ve 10 check-in personeli ile çalışılan senaryonun en uygun çözüm olduğunu göstermiştir. Bu iyileştirme ile yolcuların sistemde geçirdikleri ortalama süre önemli ölçüde azaltılmıştır.

Çalışma, havalimanı terminal operasyonlarında yalnızca mevcut durum analizi sunmakla kalmayıp, bütçe kısıtı altında uygulanabilir ve nicel temelli bir karar destek yaklaşımı ortaya koyması bakımından literatüre katkı sağlamaktadır.

Anahtar Kelimeler

• Benzetim Modeli
• Kuyruk Teorisi
• Sistem Simülasyonu
• OPTQUEST
• Simülasyon Optimizasyon

Kaynakça

1. [1] Oprea, C., Rosca, M., Rosca, E., Costea, I., Ilie, A., Dinu, O., & Ruscă, A. (2024). Analyzing passenger flows in an airport terminal: a discrete simulation model. Computation, 12(11), 223. https://doi.org/10.3390/computation12110223
2. [2] Akyıldız, G., & Gürsoy, M. (2007). Havaalanı kapı ataması problemine ilişkin bir inceleme. Ulusal Ulaştırma Kongresi Bildiriler Kitabı, 165–174.
3. [3] Akdeniz, H. A., & Tatar, B. (2009). Havalimanında kuyruk simülasyonu: İzmir-Gaziemir Adnan Menderes Havalimanı uygulaması. Dokuz Eylül Üniversitesi Sosyal Bilimler Enstitüsü Dergisi, 11(3), 3-12.
4. [4] Canpolat, F. A., & Dağlı, D. (2020). Elazığ İli’nde arazi kullanımı değişimi (2006–2018) ve simülasyonu (2030). International Journal of Geography and Geography Education (IGGE), 42, 702–723. https://doi.org/10.32003/igge.746668.
5. [5] Sınar, G. (2015). Toplama noktası sistemi ve Ankara Esenboğa Havalimanı uygulaması (Yüksek lisans tezi, Anadolu Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü).
6. [6] Pérez, E., Taunton, L., & Sefair, J. A. (2021). A simulation-optimization approach to improve the allocation of security screening resources in airport terminal checkpoints. In Proceedings of the 2021 Winter Simulation Conference (pp. 1–12). IEEE. https://doi.org/10.1109/WSC52266.2021.9715421.
7. [7] Scozzaro, G., Mancel, C., Delahaye, D., & Feron, E. (2022). Optimising security screening resources during airport access mode disruptions. Proceedings of the 12th SESAR Innovation Days. Budapest, Hungary.
8. [8] Brun, A., Feron, E., Alam, S., & Delahaye, D. (2025). Schedule optimization and staff allocation for airport security checkpoints using guided simulated annealing and integer linear programming. Journal of Air Transport Management, 124, 102746. https://doi.org/10.1016/j.jairtraman.2025.102746.

9. [9] Öz, Y. (2017). Antalya Uluslararası Havalimanı Simülasyon Modeli İle Bir Kuyruk Problemi. Kilis 7 Aralık Üniversitesi Fen ve Mühendislik Dergisi, 1(2), 50-62.
10. [10] Al-Salihe, T. A. İ. (2012). Akıllı hava trafiği kontrol sisteminin tasarımı ve simülasyonları (Doktora tezi, Ankara Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Bilgisayar Mühendisliği Anabilim Dalı).
11. [11] Ozdemir, E., & Atalik, O. (2015). Check-ın counters queue analysıs at ataturk aırport. Journal of Management Marketing and Logistics, 2(4),319-326, https://doi.org/10.17261/Pressacademia.2015414465.
12. [12] Arusoğlu, Ö. (2010). Havaalanı yolcu hareketlerinin simulasyonu için model önerisi (Yüksek lisans tezi, İstanbul Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Bilişim Anabilim Dalı, Endüstri Mühendisliği Anabilim Dalı).
13. [13] Aldemir, B. (2018). Uçak inişlerinin gerçek zamanlı çizelgelemesinin tasarımı ve simülasyonu (Doktora tezi, Ankara Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Bilgisayar Mühendisliği Anabilim Dalı).
14. [14] Kadaifci, Ç. (2011). Yolcuların havalimanında geçirdiği zamanın etkinliği ile ilgili faktörlerin değerlendirilmesi: Bir bulanık bilişsel harita uygulaması (Doktora tezi, İstanbul Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü).
15. [15] Doğan, B., & Türkoğlu, F. (2014). Nevşehir Kapadokya Havalimanı'nın trijenerasyon sisteminin tasarımı. Tesisat Mühendisliği Dergisi, (140), 5–9.
16. [16] Erdem, M. (2010). Sivil havacılık sektöründe gelir yönetimi: THY Anonim Ortaklığı (Yüksek lisans tezi, İstanbul Üniversitesi, Sosyal Bilimler Enstitüsü, Çalışma Ekonomisi ve Endüstri İlişkileri Anabilim Dalı).
17. [17] Özdağoğlu, A., Yalçınkaya, Ö., & Özdağoğlu, G. (2009). Ege Bölgesi'ndeki bir araştırma ve uygulama hastanesinin acil hasta verilerinin simüle edilerek analizi. İstanbul Ticaret Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, 8(16), 61–73.
18. [18] Yüzer, M. A., & Yüzer, Ş. (2006). Cellular Automata tabanlı LUCAM modeli ile İstanbul’un gelişim ve dönüşümüne ilişkin makro form simülasyonları. Journal of İstanbul Kültür University, 4, 231-244.
19. [19] Takcı, E. (2013). Bir imalat işletmesinde simülasyon yardımıyla süreç iyileştirme uygulaması: Kayseri Gürkar Tekstil örneği (Yüksek lisans tezi, Nevşehir Hacı Bektaş Veli Üniversitesi).
20. [20] Aslantaş, M. (2019). Bir transformatör firmasında stok kontrol parametrelerinin simülasyon tabanlı optimizasyonu (Yüksek lisans tezi, Balıkesir Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Endüstri Mühendisliği Anabilim Dalı).
21. [21] Özdemir, M., & Usanmaz, Ö., (2017). Simülasyon Araçlarının Hava Trafik Kontrol Alanında Kullanımı . 7. Ulusal Savunma Uygulamaları Modelleme ve Simülasyon Konferansı Bildiriler Kitabı, Ankara, Türkiye.
22. [22] Senaras, A. E., & Senaras, O. M. (2016). Esnek imalat sistemlerinin etkinliğinin iyileştirilmesi. Uluslararası Hakemli Ekonomik Yönetimi Araştırmaları Dergisi, 9, 61–80, https://doi.org/10.17373/UHEYAD.2016922039.
23. [23] Taşcıoğulları, M. E., & Borat, O. (2016). Hava taşımacılığı simülasyon sistemleri için hat-uçak tipi eşleştirmede kârlılık analizi ve makine öğrenimi temelli fiyatlandırma modeli tasarımı. İstanbul Ticaret Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, 15(29), 61–72.
24. [24] Turhan, U., Açıkel, B., & Güneş, T. (2020). Hava trafik kontrol acil durum yönetimi: Simülasyonlu kurumsal bir bakış. Journal of Aviation, 4(1), 147–161, https://doi.org/10.30518/jav.713537.
25. [25] Kırlangıçoğlu, C., & Döker, M. F. (2018). Şehir planlama ve mimari tasarım sürecinde yaya simülasyonu. Journal of Human Sciences, 15(3), 1491–1504. https://doi.org/10.14687/jhs.v15i3.5399.