ترجمه فارسی عنوان مقاله
الگوریتم مبتنی بر بهینهسازیِ کلونی مورچه برای مسئلهی زبمانبندیِ کارکنان هواپیمایی
عنوان انگلیسی
Ant colony optimization-based algorithm for airline crew scheduling problem
کد مقاله | سال انتشار | تعداد صفحات مقاله انگلیسی |
---|---|---|
7710 | 2011 | 7 صفحه PDF |
منبع
Publisher : Elsevier - Science Direct (الزویر - ساینس دایرکت)
Journal : Expert Systems with Applications, Volume 38, Issue 5, May 2011, Pages 5787–5793
فهرست مطالب ترجمه فارسی
چکیده
کلمات کلیدی
1.مقدمه
2. مسئلهی زمانبندیِ کارکنان هواپیمایی
3. بهینهسازیِ کلونی مورچه (ACO) برای زمانبندیِ کارکنان پرواز
شکل 1. فرآیند الگوریتم مبتنی بر ACO برای مسئلهی زمانبندیِ کارکنان
شکل 2. جدول زمانیِ نمونه برای جستوجوی کوتاهترین مسیر
جدول 1. جدول زمانیِ Taipei–Tokyo – هشت پرواز
3.1. الگوریتم مبتنی بر ACO انتخاب قانون پرواز
3.2. قانون بهروزرسانیِ ردهای فرمونیِ ACO
3.3. ACO با محدودیتها مطابقت دارد
شکل 3. نتیجه با ACO برای جدول 2
جدول 2. یک زمانبندیِ کارکنان نمونه – هشت پرواز
4. نتایج رایانشی
4.1. تنظیم پارامتر برای ACO
جدول 3. مقایسهی ترکیبهای مختلف پارامترها
4.2. نتایج تجربی
جدول 4. مقایسهی نتایج زمانبندی
جدول 5. زمان CPU میانگین
5. نتیجهگیری
کلمات کلیدی
1.مقدمه
2. مسئلهی زمانبندیِ کارکنان هواپیمایی
3. بهینهسازیِ کلونی مورچه (ACO) برای زمانبندیِ کارکنان پرواز
شکل 1. فرآیند الگوریتم مبتنی بر ACO برای مسئلهی زمانبندیِ کارکنان
شکل 2. جدول زمانیِ نمونه برای جستوجوی کوتاهترین مسیر
جدول 1. جدول زمانیِ Taipei–Tokyo – هشت پرواز
3.1. الگوریتم مبتنی بر ACO انتخاب قانون پرواز
3.2. قانون بهروزرسانیِ ردهای فرمونیِ ACO
3.3. ACO با محدودیتها مطابقت دارد
شکل 3. نتیجه با ACO برای جدول 2
جدول 2. یک زمانبندیِ کارکنان نمونه – هشت پرواز
4. نتایج رایانشی
4.1. تنظیم پارامتر برای ACO
جدول 3. مقایسهی ترکیبهای مختلف پارامترها
4.2. نتایج تجربی
جدول 4. مقایسهی نتایج زمانبندی
جدول 5. زمان CPU میانگین
5. نتیجهگیری
ترجمه کلمات کلیدی
- بهینه سازی کلونی مورچه - برنامه ریزی هواپیمایی خدمه - ازدحام هوش
کلمات کلیدی انگلیسی
ترجمه چکیده
زمانبندیِ کارکنان هواپیمایی یک مسئلهی بهینهسازیِ ترکیبیِ محدود NP سخت است، و سیستم زمانبندیِ کارکنان موثر برای کاهش هزینههای عملیاتی در صنعت هواپیمایی ضروری است. الگوریتم بهینهسازیِ کلونی مورچه (ACO) با موفقیت برای حل بسیاری مسائل بهینهسازیِ کلاسی و دشوار اعمال شده است، به ویژه در مسائل فروش مسافرت (TSP). بنابراین، این مقاله مسئلهی زمانبندیِ کارکنان هواپیمایی را به صورت مسئلهی فروشندهی در حال سفر فرمولبندی کرده و سپس برای حل آن الگوریتم بهینهسازیِ کلونی مورچه را پیشنهاد کرده است. عملکرد با انجام تستهای رایانشی با توجه به موارد واقعی به عنوان مسئلههای تست ارزیابی شده است. نتایج نشان داد که الگوریتم مبتنی بر ACO یک تکنیک احتمالی برای زمانبندیِ کارکنان هواپیمایی است.
ترجمه مقدمه
هزینهی کارکنان، بعد از هزینهی سوخت، برای عملیاتهای کاریر هواپیمایی ضروری است. زمانبندیِ اعضای تیم، که یعنی انتساب اعضا به یک پرواز و یا یک دورهی زمانی، به مسئلهی زمانبندیِ کارکنان و مسئلهی وظایف کارکنان تقسیم شده است. هدف مسئلهی زمانبندیِ کارکنان این است که مجموعهای از گروهبندیهای ممکن را ایجاد کند که هزینهی انتساب کل کارکنان را کاهش داده و همچنین زمانبندیِ پرواز مشخص، مسیرهای پرواز، اتحاد کارگری و قوانین دولتی، و سیاست خود شرکت را تحقق میدهد.برای مسائل وظیفهبندی، گروهبندی به اعضایی منتسب میشود که مهارتها، تعطیلات و سایر نیازمندیهای خود را مرتفع میکنند. این مثاله بر روی مسئلهی زمانبندیِ کارکنان متمرکز است، زیرا نتایج زمانبندیِ کارکنان در هزینههای عملیاتیِ کارکنان به صورت مستقیم و جدی تأثیرگذار است ((Yan & Chang, 2002.
مسئلهی زمانبندیِ کارکنان هواپیمایی (ACSP) یک مسئلهی بهینهسازیِ ترکیبیِ دشواری است که قبلاً به صورت مجموعهای از مسائل تأمینی (SCP) و یا مسائل پارتیشنبندی (SPP) مطرح میشدند و سپس از برنامهنویسیِ ریاضی و یا اکتشافی برای حل آن استفاده میشد. مطالعات بسیاری که به مسئلهی ACSP معطوف شدهاند شامل اینها میشود (Gamache, Hertz, & Ouellet, 2007; Levine, 1996; Park & Ryu, 2006; Yan & Tu, 2002; Yan & Chang, 2002). با این همه، این رویکرد دارای چندین عیب است. ابتدا، این نوع رویکرد از نظر رایانشی اصلاً مطلوب نیست، به ویژه وقتی که تعداد پروازها زیاد باشد. دوم، رویکردهایی که از تکنیکهای ساخت ستون استفاده میکنند معمولاً بهترین ستونها را برای SCP یا SPP حفظ میکنند، اما گاهی اوقات ممکن است نیازمند این باشند که ستونها را غیر بهینه کنند تا راهحلهای بهتری ارائه شود. برای مسئلهی فوق، Ozdemir و Mohan (2001) رویکرد زمانبندیِ مبتنی بر پرواز را به ACSP اعمال کرده وسپس از الگوریتم ژنتیک برای حل آن استفاده کرده است. آزمایشهای رایانهای نشان میدهند که رویکرد زمانبندی میتواند نتایج بهتری نسبت به رویکرد SCP ارائه دهد.
الگوریتم بهینهسازیِ کلونی مورچه (ACO) توسط Dorigo در سال 1992 پیشنهاد شد که یک رویکرد متااکتشافی برای مسائل بهینه سازیِ ترکیبی است. ACO که کولونیِ واقعیِ مورچه را با ویژگیهای بازخورد واقعی تقلید میکند توسط پژوهشگران در حوزهی بهینه سازی مورد توجه قرار گرفته است (Bonabeau, Dorigo, & Theraulaz, 1999; Dorigo, Di Caro, & Gambardella, 1999; Engelbrecht, 2005). پژوهشگران بسیاری در حوزههای مرتبط به موفقیت ACO را اعمال کردهاند تا بسیاری از مسائل بهینهسازیِ کلاسی و دشوار مانند مسائل فروشنده مسافر (TSP) (Dorigo & Gambardella, 1997; Wu, Zhao, Ren, & Quan, 2009)، مسائل انتساب درجهی دوم (QAP) (Maniezzo & Colorni, 1999)، مسائل تحقق محدودیت (CSP) (Solnon, 2002) و مسائل چند وجهی (Tosarl, 2009) را حل کنند.
هنگامی که مسائل زمانبندیِ کارکنان هواپیمایی به صورت مدل زمانبندیِ مبتنی بر پرواز فرمولبندی میشود، میبینیم که این مدل به شکل مسئلهی فروشندهی مسافر محدود (تحمیلی) است. بنابراین این مقاله ACO را پیشنهاد میکند تا مسئلهی زمانبندیِ کارکنان هواپیمایی را با اعمال بازنمود زمانبندیِ مبتنی بر پرواز را حل کرده و سعی میکند نزدیکترین مسیر از گراف پرواز مانند TSP را جستوجو کند. نتایج ارزیابیِ عملکردی نشان میدهد که ACO یک الگوریتم اکتشافیِ موثر و بهینه برای به حداقل رسانیِ کل هزینههای کارکنان با پروازهای زمانبندی است که اقامت شبانه در هتلها، زمانهای مرده و زمان انتظار برای حل زمانبندیِ کارکنان را کاهش میدهد.
ادامهی مقاله به این صورت سازمان یافته است. بخش 2 محدودیتها و تابع هزینهی مسائل زمانبندیِ کارکنان هواپیمایی را توصیف میکند. بخش 3 جزئیات الگوریتم مبتنی بر ACO را ارائه میکند که مسئلهی زمانبندیِ کارکنان هواپیمایی را حل میکند. در بخش 4 تحلیل عملکردیِ الگوریتم مبتنی بر ACO ارائه میشود. در نهایت در بخش 5 نتیجهگیری انجام شده و پیشنهادات برای پژوهشهای آینده ارائه شده است.