THY Tarife Planlamalarında Rakip Odaklı Ağ Optimizasyonu

Proje Konusu: Türk Hava Yolları'nın İstanbul Havalimanı (IST) aktarma ağındaki uçuş saatlerinin, rekabet gücünü maksimize edecek şekilde optimize edilmesi.
Küresel havayolu taşımacılığının kalbi "Hub-and-Spoke" (merkez-uç) modelidir. Yolcular için en önemli metrik, kapıdan kapıya geçen toplam yolculuk süresidir (1. Uçuş + IST'te Bekleme + 2. Uçuş).
Uçuş süreleri fiziksel bir sabittir; ancak IST'teki bekleme süresi bizim elimizdeki tek kaldıraçtır. Amacımız, uçuşların iniş ve kalkış saatlerini değiştirerek yolculara en kısa toplam süreyi sunmak ve rakip havayollarını geride bırakmaktır.

Ancak bu basit gibi görünen problemin arkasında devasa bir matematiksel zorluk yatar:

• Değiştirilebilir 4.554 uçuş hareketi bulunuyor.
• Her uçuş mevcut saatinin ±60 dakika penceresinde, 10 dakikalık adımlarla kaydırılabiliyor (her uçuş için 13 seçenek).
• Bu durum, evrendeki atom sayısını bile aşan $13^{4554}$ gibi devasa bir olasılık uzayı (arama uzayı) yaratıyor.

Bu kadar büyük bir problemi çözmek için genetik algoritma gibi yalnızca "iyi bir sonuç" veren sezgisel yöntemler yerine, sonucun ne kadar iyi olduğunu matematiksel olarak kanıtlayan Karışık Tamsayılı Programlama (MIP) modelini kullandık. Toplamda 100.552 ikili (binary) değişken ve 70.359 kısıt ile problemi modelledik.

• Güne Göre Ayrıştırma (Aşama-1): 7 günlük devasa modeli günlere bölerek hızlı ve garanti bir çözüm ürettik.
• Tam Hafta Cilalama (Aşama-2): Elde ettiğimiz bu çözümü, haftanın tamamını kapsayan tek modele "MIP-start" (sıcak başlangıç) olarak vererek küresel bir iyileştirme sağladık.