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AG-Monien. Projektgruppe AIR Optimierung von Planungsprozessen im Flugverkehr. Network Design. Revenue Management. Market Modeling. Prozess der Flugplanung. Air Traffic Control. Crew Scheduling. Aircraft Rotation. Fleet Assignment. Thema der Projektgruppe. Fleet Assignment auf Basis

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Presentation Transcript

  1. AG-Monien Projektgruppe AIR Optimierung von Planungsprozessen im Flugverkehr

  2. NetworkDesign RevenueManagement MarketModeling Prozess der Flugplanung Air Traffic Control Crew Scheduling AircraftRotation FleetAssignment PG-AIR

  3. Thema der Projektgruppe Fleet Assignment auf Basis des Connection Network. Basierend auf dem Connection-Network, da bisherige Modelle keine Connection-abhängigen Bodenzeiten berücksichtigen können. PG-AIR

  4. Preprocessing Einlesen Modellaufbau Löser Ausgabe Daten Regler Concert Auswertung CPLEX Architektur Objekte / Datenstrukturen Konfigurator PG-AIR

  5. Arrival FRA Departure Modellaufbau Basis für die Problemmodellierung: Connection-Network 319 340 340 319, 340 PG-AIR

  6. Arrival FRA Departure Quelle Zyklische und nicht-zyklischen Planungsperioden • Bei zyklischer Planung: • Rückwärtskanten möglich • Bei nicht-zyklischer Planung: • Quelle und Senke Senke PG-AIR

  7. Basismodell F = Menge aller Flotten xji Ef = Menge aller Connections für die Flotte f  F Cf = Flugzeuganzahl der Flotte f F 1, falls Legs i und j von der Flotte f nacheinander geflogen werden 0 sonst (Leg i wird von der Flotte f geflogen   xfij = 1, wobei (i,j)  Ef) j revfij = Profit für die Connection (i,j)  Ef costfij = Kosten für die Connection (i,j)  Ef Wobei Profit/Kosten für die Connections (i,j)  Ef = Profit/Kosten für das Leg i, geflogen von der Flotte f (für alle j mit (i,j)  Ef) xfij PG-AIR

  8. Basismodell – zyklisch • Für jede Connection xfij definiert man pfij  N. Diese Variable gibt die Anzahl der Schnitte mit der Periodengrenze an. PG-AIR

  9. Basismodell – nicht-zyklisch Zusätzliche Kontrolle der Flottenkapazität in Quelle (oder Senke). PG-AIR

  10. Erweiterungen Realisierung verschiedener Modellerweiterungen mit folgenden Schwerpunkten: • Modifizierung der Planungsperiode • Einbeziehung von Gewichtungs- und Strafkosten • Globale Beschränkungen • Berücksichtigung von initialen Lösungen PG-AIR

  11. FRA 0 10080 Variable Planungsperiodenlänge Das Modell basiert auf periodischer zeitlicher Planung. • Einstellen der Periodenlänge durch Angabe im Konfigurationsfile • Modell arbeitet auf Minutenbasis • Standardperiodenlänge: 1 Woche (10080 Min) Planungsperiode PG-AIR

  12. Variable Gewichtung von (Leg-)Kosten und (Leg-)Erlösen in der Zielfunktion  - Gewichtungsfaktor für Erlöse  - Gewichtungsfaktor für Kosten  Anpassung der Zielfunktion PG-AIR

  13. Connection-Kosten und geänderte Mindestbodenzeiten • Möglichkeit zusätzliche Informationen für bestimmte Connections zu berücksichtigen: • Für eine Connection zwischen zwei bestimmten Legs • Für alle Connections zwischen Legs mit bestimmten Typ (z.B. interkontinental  kontinental) • Berücksichtigung von: • eventuell vorhandenen zusätzlichen „Connection-Kosten“ • eventuell geänderten Mindestbodenzeiten einzelner Connections oder Connectionsgruppen • eventuellem Verbieten bestimmter Connections PG-AIR

  14. Explizite Kostenobergrenze Zusätzliche Restriktion: (M = explizite Kostenobergrenze) PG-AIR

  15. Nicht-Zyklisch Berücksichtigung von Fixkosten für Flugzeuge • Fixf – Fixkosten für ein Flugzeug der Flotte f • Zyklisch: PG-AIR

  16. Explizite Obergrenze für die Gesamtflugzeuganzahl • TotalCap –maximale Gesamtflugzeuganzahl • Zyklisch • Nicht-zyklisch PG-AIR

  17. Beschränkung der Blockstunden für ausgewählte Flotten dfij – Anzahl der Blockstunden (reine Flugzeit) für die Connection xfij (also, für das Leg i) Hf – maximale Anzahl der Blockstunden für die Flotte fF PG-AIR

  18. Für ein „normales“ Leg i: 1, falls Leg i in der Vorgabelösung NICHT von der modfij Flotte f geflogen wird 0 sonst. • Für ein zusammengesetztes Superleg i: N -> Anzahl der in Superleg i zusammengefassten Legs, die in der modfij Vorgabelösung NICHT von der Flotte f geflogen werden 0, falls alle Legs in i in der Vorgabelösung von der Flotte f geflogen werden Beschränkung der Änderungen bezüglich der Vorgabelösung • Die Gesamtanzahl der geflogenen Legs ist immer konstant. • Sei mod fij– Anzahl der potenziellen Änderungen, falls Leg i in der neuen Lösung geflogen wird (j mit (i,j)Ef). Also PG-AIR

  19. Explizite Beschränkung Change = maximal erlaubte Anzahl der Änderungen Beschränkung der Änderungen bezüglich der Vorgabelösung • Beschränkung durch Strafkosten Changecost = Strafkosten für eine Änderung PG-AIR

  20. Zusammenfassung:Modellaufbau Als Basis für die Problemmodellierung wurde das Connection-Network verwendet. Dabei wurde folgende Erweiterungen berücksichtigt : • Variable Planungsperiodenlänge • Unterstützung von zyklischen und nicht-zyklischen Planungsperioden • Variable Gewichtung von Kosten und Erlösen in der Zielfunktion • Berücksichtigung von eventuell vorhandenen „Connection-Kosten“ und gegenüber der Eingabe geänderten Mindestbodenzeiten einzelner Connections • Explizite Kostenobergrenze • Berücksichtigung von Fixkosten für Flugzeuge • Explizite Obergrenze für die Gesamtflugzeuganzahl • Beschränkung der Blockstunden für ausgewählte Flotten • Beschränkung der Änderungen bezüglich der Vorgabelösung, sowohl explizit als auch durch Strafkosten PG-AIR

  21. Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Nun folgt Teil 2: Preprocessing & Ergebnisse PG-AIR

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