Оптимизация распределения воздушных судов по авиалиниям при нечётких исходных данных

Автор(ы): Романенко В.А.

Выпуск: 115

Рубрика: Анализ и синтез систем управления

Год: 2025

Библиография: Романенко В.А. Оптимизация распределения воздушных судов по авиалиниям при нечётких исходных данных // Управление большими системами. - 2025. - Вып. 115. - С.156-182.

Дата опубликования: 31.05.2025

Ключевые слова: оптимизация, математическое программирование, распределительная задача, нечёткое число, воздушные суда, авиалинии

Аннотация: Решен вариант задачи оптимальной расстановки воздушных судов (ВС) заданных типов на заданной сети авиалиний. Распределение ВС по авиалиниям является одной из узловых проблем, определяющей эффективность деятельности авиакомпании. Рассмотренная задача состоит в определении для каждой авиалинии недельного числа рейсов ВС, обеспечивающего максимальный экономический эффект от перевозки пассажиров. Новизна постановки задачи заключается в том, что уровни спроса на пассажирские перевозки приняты не полностью определёнными экспертно заданными нечёткими величинами, что соответствует этапу предварительного проектирования расписания. Оптимизация расстановки ВС по авиалиниям сформулирована как целочисленная задача математического программирования с нечётким критерием и чёткими ограничениями. Благодаря использованию приёма дефаззификации нечёткая задача сведена к обычной задаче математического программирования, решаемой имеющимися эффективными методами на базе доступного программного обеспечения. С использованием программного пакета IBM ILOG OPL получено решение модельных примеров задачи в нечёткой и «чёткой» постановках. Выполненное сравнение выявило существенные различия наиболее значимых результатов решения оптимизационной задачи в нечёткой и «чёткой» постановках, что свидетельствует о целесообразности учёта нечёткой неопределённости исходных данных.

Author(s): Romanenko V.

Article title: Optimization of aircraft assignment to airlines with fuzzy initial data

Issue: 115

Year: 2025

Keywords: optimization, mathematical programming, distribution problem, fuzzy number, aircraft, airlines

Abstract: A variant of the problem of optimal assignment of aircraft of specified types and numbers on a given airline network has been solved. The distribution of aircraft by airline is one of the key problems determining the efficiency of an air transport company. The considered task is to determine for each airline the weekly number of aircraft flights, which ensures the maximum economic effect of passenger transportation. The novelty of the problem statement lies in the fact that the levels of demand for passenger transportation are not fully defined expertly set fuzzy values, which corresponds to the stage of preliminary schedule design. Optimization of aircraft assignment by airlines is formulated as an integer mathematical programming problem with a fuzzy criterion and clear constraints. Thanks to the use of the defuzzification technique, the fuzzy problem is reduced to an ordinary mathematical programming problem solved by the available effective methods based on accessible software. Using the IBM ILOG OPL software package, the solution of model examples of the problem in fuzzy and "crisp" formulations was obtained. The comparison revealed significant differences between the most significant results of solving the optimization problem in fuzzy and "crisp" formulations, which indicates the expediency of taking into account the fuzzy uncertainty of the initial data.