موضوع: الگوریتم های تخصیص داده پویا در سیستم های پایگاه داده توزیعی
مقدمه
پیشرفت در تکنولوژیهای شبکه و پایگاه داده در دهه های اخیر منجر به ایجاد سیستم های پایگاه داده توزیع شده گشته است .یک سیستم پایگاه داده توزیع شده مجموعه ای از سایتها می باشد که از طریق شبکه به هم متصل شده اند که هر کدام از سایت ها پایگاه داده مخصوص به خود دارد اما می توانند با یکدیگر کار کنند بنابراین هر کاربری در هر سایتی می تواند به همه داده های موجود در شبکه دسترسی داشته باشد درست مانند اینکه همه داده ها در سایت کاربر ذخیره شده است .
دغدغه اصلی سیستم های پایگاه داده توزیع شده قطعه قطعه کردن[1] و تخصیص[2] پایگاه داده اصلی می باشد واحد قطعه داده می تواند یک فایل باشد که در این حالت موضوع تخصیص همان تخصیص فایل خواهد بود مشکل تخصیص داده یک مسئله NP-complete می باشد بنابراین نیاز به هیوریستیکهای سریع برای تولید راه حل های موثر می باشد علاوه بر اینها تخصیص بهینه اشیا پایگاه داده به طور شدید بستگی به استراتژی اجرای پرس وجو [3] که به وسیله پایگاه داده توزیع شده پیاده سازی شده دارد .
هزینه اصلی در اجرای پرس و جو در سیستمهای پایگاه داده توزیع شده هزینه انتقال داده هنگام انتقال یک رابطه در موقع درخواست پرس و جو از یک سایت و انتقال آن از یک سایت متفاوت می باشد[2] . هدف اصلی الگوریتم های تخصیص داده تعیین نسبت دادن فرگمنتها به سایتهای مختلف برای کمینه کردن هزینه انتقال داده در اجرای[4] یک مجموعه از پرس و جو ها می باشد که معادل کمینه کردن زمان متوسط اجرای پرس و جو می باشد که اهمیت اصلی در محیط های توزیع شده و پایگاه داده چند رسانه ای دارد .
چکیده
برای ارائه خدمات حملونقل هوایی مطلوب در چهارچوب طرح و برنامهریزی حملونقل هوایی، تخصیص بهینه و قابلیت پیشبینی انواع هواپیماهای مورد نیاز برای این منظور ضروری است. با داشتن اطلاعات در مورد خصوصیات عملکردی انواع مختلف هواپیماهای موجود، میتوان هریک از هواپیماهای مزبور را به عنوان گزینههای مختلف در تخصیص به مسیرهای پروازی، مورد بررسی و آزمایش قرار داد. خصوصیات عملیاتی و عملکردی هر یک از هواپیماها برای محدوده خاصی از تقاضا مناسب است و زمانی که هواپیما در زمینهای که هواپیما برای آن طراحی نشده است، مورد استفاده قرار گیرد، منجر به پیامدهای غیراقتصادی قابل توجهی خواهد شد. در این پایاننامه مروری بر مطالعات انجام شده در زمینه موضوع تحقیق خواهد شد. سپس در ادامه مدلی پویا جهت تخصیص ناوگان هوایی به مسیرهای پروازی بدون در نظر گرفتن فرض معلوم بودن برنامه زمانبندی پروازها ساخته شده و به بررسی مدل در زمینه مطالعه موردی پرداخته خواهد شد. در نهایت نتیجهگیری و پیشنهادات تحقیق صورت گرفته ارائه میگردد.
فهرست مطالب
فصل اول- ادبیات تحقیق............................................................................................................ 1
-1-1 مقدمه ...................................................................................................................... 3
-2-1 تعریف مساله............................................................................................................... 4
-3-1 اهداف تحقیق.............................................................................................................. 4
-4-1 ضرورت انجام تحقیق ..................................................................................................... 5
-5-1 حوزه انجام تحقیق ........................................................................................................ 5
-6-1 محدودیتها و موانع....................................................................................................... 6
-7-1 فرضیات مساله............................................................................................................. 6
-8-1 فصول پایاننامه............................................................................................................ 7
فصل دوم- مروری بر منابع و مطالعات پیشین .................................................................................... 1
-1-2 مقدمه ...................................................................................................................... 9
-2-2 جریان در شبکه ........................................................................................................... 9
-1-2-2 الگوریتم فورد فالکرسون......................................................................................... 22
-2 -2-2 جریان و برش.................................................................................................... 24
-3-2-2 حل مسأله بیشترین ازدواج با ابزار بیشترین جریان در شبکه ............................................... 29
-3-2 برنامهریزی پرواز......................................................................................................... 21
-1-3-2 تعیین مسیر پرواز ................................................................................................ 22
-1-1-3-2 مرور و تفسیر مدلهای ارائه شده در زمینه شبکههای پرواز .......................................... 36
-2-1-3-2 مدل تک قطبی جیلت.................................................................................... 38
-3-1-3-2 مدل دو قطبی و چند قطبی جیلت و همکاران........................................................ 32
-4-1-3-2 مدل آدلر و برچمن....................................................................................... 34
-2-3-2 تخصیص هواپیما به پرواز........................................................................................ 52
-1-2-3-2 بررسی مدل هین.......................................................................................... 55
-2-2-3-2 بررسی مدل کلارک....................................................................................... 50
-3-2-3-2 بررسی مطالعات انجام شده مرتبط با موضوع در ایران................................................. 57
-4-2 جمعبندی................................................................................................................ 57
فصل سوم- ارائه مدل دینامیکی تخصیص ناوگان هوایی.......................................................................... 1
-1-3 مقدمه .................................................................................................................... 60
-2-3 روشانجام تحقیق ...................................................................................................... 60
-3-3 برنامهریزی بلند مدت پرواز............................................................................................. 61
-4-3 نتیجهگیری از تحقیقات انجام شده.................................................................................... 63
-5-3 مدلسازی................................................................................................................ 64
-1-5-3 مفروضات مساله .................................................................................................. 65
-2-5-3 برنامهریزی خطی................................................................................................. 78
-3-5-3 مدل ریاضی....................................................................................................... 81
-1-3-5-3 مجموعهها ................................................................................................. 81
-2-3-5-3 پارامترهای ورودی ........................................................................................ 72
ز
-3-3-5-3 متغیرهای تصمیمگیری .................................................................................. 75
-4-3-5-3 تابع هدف .................................................................................................. 77
-5-3-5-3 محدودیتهای کارکردی (قیود) مدل ................................................................... 79
-6-3 روش حل مدل........................................................................................................... 83
-7-3 جمعبندی................................................................................................................ 85
فصل چهارم- مطالعه موردی ........................................................................................................ 1
-1-4 مقدمه .................................................................................................................... 87
-2-4 مرور وضعیت کلی حملونقل هوایی داخلی ایران .................................................................... 87
-3-4 حل مدل ................................................................................................................. 96
-1-3-4 تعیین مجموعههای مدل ....................................................................................... 106
106 ............................................................................... (V) -1-1-3-4 مجموعه فرودگاهها
97 ............................................................................. (P) -2-1-3-4 مجموعه انواع هواپیماها
98 ........................................................................................... (T) -3-1-3-4 دوره زمانی
-2-3-4 نحوه محاسبه و جمعآوری دادهها و اطلاعات ورودی ......................................................... 99
-1-2-3-4 هزینه قراردادن فرودگاه کاندید به عنوان قطب ........................................................ 99
-2-2-3-4 محاسبه هزینههای هر ساعت پرواز، ثابت در حالت قطب و یا غیر قطب و هزینه خرید هواپیما... 99
101 .................................................... (rikt) k به مقصد i -3-2-3-4 تعیین تقاضای پرواز از مبدأ
102 ........................................... (dij) -4-2-3-4 تعیین فاصله زمانی بین فرودگاههای مبدا و مقصد
102 ..........(Sp) p و ظرفیت (تعداد صندلی) هواپیمای نوع (fp) p -5-2-3-4 تعداد هواپیمای موجود از نوع
-4-4 دادههای انتخابی و مفروضات جهت حل مدل برای ایران ......................................................... 102
-1-4-4 مساله یک....................................................................................................... 102
-2-4-4 مساله دو ......................................................................................................... 106
-3-4-4 مساله سه ....................................................................................................... 111
-4-4-4 مساله چهار .................................................................................................... 117
-5-4 تحلیل نتایج ........................................................................................................... 128
-1-5-4 تفسیر نتایج مساله اول ........................................................................................ 138
-2-5-4 تفسیر نتایج مساله دوم ........................................................................................ 131
-3-5-4 تفسیر نتایج مساله سوم ....................................................................................... 134
-4-5-4 تفسیر نتایج مساله چهارم ..................................................................................... 138
-6-4 اعتبارسنجی دادهها ................................................................................................... 147
-7-4 جمعبندی.............................................................................................................. 148
فصل پنجم- دستاوردها و ارائه نتایج................................................................................................ 1
-1-5 جمعبندی و خلاصه................................................................................................... 151
-2-5 نتیجهگیری ............................................................................................................ 153
-3-5 پیشنهادات............................................................................................................. 153
منابع و مراجع.
چکیده
برای ارائه خدمات حملونقل هوایی مطلوب در چهارچوب طرح و برنامهریزی حملونقل هوایی، تخصیص بهینه و قابلیت پیشبینی انواع هواپیماهای مورد نیاز برای این منظور ضروری است. با داشتن اطلاعات در مورد خصوصیات عملکردی انواع مختلف هواپیماهای موجود، میتوان هریک از هواپیماهای مزبور را به عنوان گزینههای مختلف در تخصیص به مسیرهای پروازی، مورد بررسی و آزمایش قرار داد. خصوصیات عملیاتی و عملکردی هر یک از هواپیماها برای محدوده خاصی از تقاضا مناسب است و زمانی که هواپیما در زمینهای که هواپیما برای آن طراحی نشده است، مورد استفاده قرار گیرد، منجر به پیامدهای غیراقتصادی قابل توجهی خواهد شد. در این پایاننامه مروری بر مطالعات انجام شده در زمینه موضوع تحقیق خواهد شد. سپس در ادامه مدلی پویا جهت تخصیص ناوگان هوایی به مسیرهای پروازی بدون در نظر گرفتن فرض معلوم بودن برنامه زمانبندی پروازها ساخته شده و به بررسی مدل در زمینه مطالعه موردی پرداخته خواهد شد. در نهایت نتیجهگیری و پیشنهادات تحقیق صورت گرفته ارائه میگردد.
فهرست مطالب
فصل اول- ادبیات تحقیق............................................................................................................ 1
-1-1 مقدمه ...................................................................................................................... 3
-2-1 تعریف مساله............................................................................................................... 4
-3-1 اهداف تحقیق.............................................................................................................. 4
-4-1 ضرورت انجام تحقیق ..................................................................................................... 5
-5-1 حوزه انجام تحقیق ........................................................................................................ 5
-6-1 محدودیتها و موانع....................................................................................................... 6
-7-1 فرضیات مساله............................................................................................................. 6
-8-1 فصول پایاننامه............................................................................................................ 7
فصل دوم- مروری بر منابع و مطالعات پیشین .................................................................................... 1
-1-2 مقدمه ...................................................................................................................... 9
-2-2 جریان در شبکه ........................................................................................................... 9
-1-2-2 الگوریتم فورد فالکرسون......................................................................................... 22
-2 -2-2 جریان و برش.................................................................................................... 24
-3-2-2 حل مسأله بیشترین ازدواج با ابزار بیشترین جریان در شبکه ............................................... 29
-3-2 برنامهریزی پرواز......................................................................................................... 21
-1-3-2 تعیین مسیر پرواز ................................................................................................ 22
-1-1-3-2 مرور و تفسیر مدلهای ارائه شده در زمینه شبکههای پرواز .......................................... 36
-2-1-3-2 مدل تک قطبی جیلت.................................................................................... 38
-3-1-3-2 مدل دو قطبی و چند قطبی جیلت و همکاران........................................................ 32
-4-1-3-2 مدل آدلر و برچمن....................................................................................... 34
-2-3-2 تخصیص هواپیما به پرواز........................................................................................ 52
-1-2-3-2 بررسی مدل هین.......................................................................................... 55
-2-2-3-2 بررسی مدل کلارک....................................................................................... 50
-3-2-3-2 بررسی مطالعات انجام شده مرتبط با موضوع در ایران................................................. 57
-4-2 جمعبندی................................................................................................................ 57
فصل سوم- ارائه مدل دینامیکی تخصیص ناوگان هوایی.......................................................................... 1
-1-3 مقدمه .................................................................................................................... 60
-2-3 روشانجام تحقیق ...................................................................................................... 60
-3-3 برنامهریزی بلند مدت پرواز............................................................................................. 61
-4-3 نتیجهگیری از تحقیقات انجام شده.................................................................................... 63
-5-3 مدلسازی................................................................................................................ 64
-1-5-3 مفروضات مساله .................................................................................................. 65
-2-5-3 برنامهریزی خطی................................................................................................. 78
-3-5-3 مدل ریاضی....................................................................................................... 81
-1-3-5-3 مجموعهها ................................................................................................. 81
-2-3-5-3 پارامترهای ورودی ........................................................................................ 72
ز
-3-3-5-3 متغیرهای تصمیمگیری .................................................................................. 75
-4-3-5-3 تابع هدف .................................................................................................. 77
-5-3-5-3 محدودیتهای کارکردی (قیود) مدل ................................................................... 79
-6-3 روش حل مدل........................................................................................................... 83
-7-3 جمعبندی................................................................................................................ 85
فصل چهارم- مطالعه موردی ........................................................................................................ 1
-1-4 مقدمه .................................................................................................................... 87
-2-4 مرور وضعیت کلی حملونقل هوایی داخلی ایران .................................................................... 87
-3-4 حل مدل ................................................................................................................. 96
-1-3-4 تعیین مجموعههای مدل ....................................................................................... 106
106 ............................................................................... (V) -1-1-3-4 مجموعه فرودگاهها
97 ............................................................................. (P) -2-1-3-4 مجموعه انواع هواپیماها
98 ........................................................................................... (T) -3-1-3-4 دوره زمانی
-2-3-4 نحوه محاسبه و جمعآوری دادهها و اطلاعات ورودی ......................................................... 99
-1-2-3-4 هزینه قراردادن فرودگاه کاندید به عنوان قطب ........................................................ 99
-2-2-3-4 محاسبه هزینههای هر ساعت پرواز، ثابت در حالت قطب و یا غیر قطب و هزینه خرید هواپیما... 99
101 .................................................... (rikt) k به مقصد i -3-2-3-4 تعیین تقاضای پرواز از مبدأ
102 ........................................... (dij) -4-2-3-4 تعیین فاصله زمانی بین فرودگاههای مبدا و مقصد
102 ..........(Sp) p و ظرفیت (تعداد صندلی) هواپیمای نوع (fp) p -5-2-3-4 تعداد هواپیمای موجود از نوع
-4-4 دادههای انتخابی و مفروضات جهت حل مدل برای ایران ......................................................... 102
-1-4-4 مساله یک....................................................................................................... 102
-2-4-4 مساله دو ......................................................................................................... 106
-3-4-4 مساله سه ....................................................................................................... 111
-4-4-4 مساله چهار .................................................................................................... 117
-5-4 تحلیل نتایج ........................................................................................................... 128
-1-5-4 تفسیر نتایج مساله اول ........................................................................................ 138
-2-5-4 تفسیر نتایج مساله دوم ........................................................................................ 131
-3-5-4 تفسیر نتایج مساله سوم ....................................................................................... 134
-4-5-4 تفسیر نتایج مساله چهارم ..................................................................................... 138
-6-4 اعتبارسنجی دادهها ................................................................................................... 147
-7-4 جمعبندی.............................................................................................................. 148
فصل پنجم- دستاوردها و ارائه نتایج................................................................................................ 1
-1-5 جمعبندی و خلاصه................................................................................................... 151
-2-5 نتیجهگیری ............................................................................................................ 153
-3-5 پیشنهادات............................................................................................................. 153
منابع و مراجع.
بکارگیری روشهای نوین جستجوی تکاملی جهت تخصیص بهینه هواپیما به پرواز
Using Heuristic Search Method To Minimize Fleet Assignment
فرمت PDF
تعداد صفحات 158
پیشرفت در تکنولوژیهای شبکه و پایگاه داده در دهه های اخیر منجر به ایجاد سیستم های پایگاه داده توزیع شده گشته است .یک سیستم پایگاه داده توزیع شده مجموعه ای از سایتها می باشد که از طریق شبکه به هم متصل شده اند که هر کدام از سایت ها پایگاه داده مخصوص به خود دارد اما می توانند با یکدیگر کار کنند بنابراین هر کاربری در هر سایتی می تواند به همه داده های موجود در شبکه دسترسی داشته باشد درست مانند اینکه همه داده ها در سایت کاربر ذخیره شده است .