Havayolu operasyonları planlama ve çizelgeleme süreci genel olarak dört problemin çözümünden oluşmaktadır. Bunlar; uçuş tarifesinin tasarımı, uçak çizelgeleme, ekip çizelgeleme ve plan-dışı operasyonların yönetimidir.

Filo atamada, uçuş tarifesindeki uçuş bacaklarında hangi filo tipinin uçması gerektiğine karar verilmektedir. Bu aşamada, yolcuların uçuşlara olan talepleri karşılanırken, işletme gelirlerinin enbüyüklenmesi amaçlanmaktadır.

Uçak çizelgelemeninikinci aşamasında, havayolu işletmesinin her filosunda yer alan her bir uçak, uçuş yapacakları uçuş rotalarına atanmaktadır. İkinci aşamadaki problem, uçak atama veya uçak (bakım) rotalama olarak adlandırılmaktadır. Bu problemin çözümünde temel kısıt, uçak bakım kısıtıdır. Uçaklara, üretici firmanın belirlediği aralıklarda tanımlanmış bakımların yapılması gerekmektedir. Uçaklara gerekli bakımları yapmayan veya uçuş emniyetini ve güvenliğini riske sokacak şekilde geciktiren
havayolu işletmelerinin lisansları, ilgili havacılık otoriteleri tarafından iptal edilebilir veya işletmelere yüksek cezalar verilebilir. Bu yüzden, havayolu işletmeleri uçakları belirlenmiş bakım aralıklarında en yüksek oranda kullanmaya çalışırken, bakım zamanları
geldiğinde uçakların bakım merkezinin olduğu havalimanında konaklayacağı şekilde uçuşlara atanmasını planlamaktadır. Birden fazla filoya sahip havayolu işletmelerinde uçak rotalama problemi, her filo grubundaki uçaklar için filonun uçuş yapabileceği
rotalara göre ayrı ayrı çözülmektedir.

Havayolu filo planlaması, hizmet verilen hatlarda(uçuş rotalarında) işletmenin gelirlerini enbüyükleyecek şekilde işletmenin ihtiyacı olan uçak tip(ler)inin ve her tipteki uçak sayısının belirlenmesi, uçakların hangi finansal kaynaklar (peşin, kredi, leasing) ile işletme bünyesine dahil edilirken, piyasa koşullarını da gözeterek işletme bünyesindeki uçakların hangi koşullarda çıkartılacağına karar verilmesinden oluşmaktadır.

Bir uçağın uçuş menzili, ek bir yakıt için durmaksızın uçabileceği en uzun mesafeyi ifade ederken, yine makul bir yolcu ve/veya kargo yükü taşımaktadır.

Bir uçağın taşıma kapasitesi, taşıyabileceği yük miktarının göstergeleri olarak yolcu-koltuk ve/veya kargo kapasitesi gibi ölçeklerle temsil edilebilir. Her kategorideki uçak tipleri, havayollarına benzer özellikler sağlayabildiğinden, havayolu işletmesinin filo planlama kararlarında rakip olarak kabul edilir. Örneğin, Airbus A320 ve Boeing 737-800, her biri benzer menzil kapasitesine
sahip, yaklaşık 150 koltuklu, tek koridorlu, çift motorlu uçak olduğu için, rakip uçak tipleridir.

Airbus, Boeing, Embraer ve Bombardier

Airbus, dünyanın en iyi uçak üreticilerinden ve Avrupa’nın en büyük uzay ve havacılık şirketlerinden biridir. Airbus, Ağustos-2018 itibariyle 18.812 uçak siparişi almış ve 11.397 adedini teslim etmiştir. Airbus şirketinin genel merkezi Fransa’nın Toulouse şehrindedir. Şirketin, Asya, Avrupa ve Amerika’da hem uçak hem de helikopter için son montaj hatları bulunmaktadır. Şirketin 85 farklı milletten yaklaşık 133.000 çalışanı vardır. Airbus, yolcu uçağının yanı sıra kargo ve hızlı taşımacılık şirketleri için uçak üretmektedir. Airbus günümüzde yolcu için 16 farklı uçak tipi üretmektedir.

Boeing, havacılık alanında ticari ve askerî uçak üretimi açısından dünyanın en büyük şirketidir. 1916 yılında kurulan şirket, uydular, füzeler, silahlar, savunma, uzay ve güvenlik sistemleri ve gelişmiş bilgi ve iletişim sistemlerinin tasarımı ve üretiminde üst düzey bir şirket olarak kabul edilmektedir. Şirketin merkezi, Amerika Birleşik Devletleri’nde olup Chicago, Illinois’dedir. ABD’nin Washington eyaletinde, Seattle’ın 25km kuzeyinde yer alan Boeing Everett Fabrikası, Boeing’e ait bir uçak montaj binasıdır. Montaj binası 13,385,378 m3 ve 399.480 m2 özelliği ile dünyanın en büyük binasıdır. Bu fabrikada, geniş gövdeli
Boeing 747, 767, 777 ve 787 uçaklarının montajı yapılmaktadır. Fabrika sahasında, çok sayıda uçuş pisti de bulunmaktadır. Boeing, ABD’de ve diğer 70 ülkedeki 147000’den fazla çalışanı ile ABD’nin en büyük ihracatçısı şirketidir. Dünyanın öncü, yenilikçi ve teknoloji odaklı şirketlerinden biri olarak bilinir. Dünyadaki mevcut ticari uçak filosunun yaklaşık %50’si Boeing uçaklarından oluşmaktadır. Dünyadaki kargo yüklerinin yaklaşık %90’ı Boeing uçaklarında taşınmaktadır.

Havayolu işletmesi özelinde veriler, hizmet sunulmak istenen pazarın analizi, filoya ait uçak bazında teknik ve performans
analizi, maliyet analizi, uçak güç ve elektrik-elektronik sistemlerinin analizi yer almaktadır.

Filo planlama kararları, ayrıca havayolu işletmesinin iş modeli ile ilişkilidir. Bir havayolu işletmesi için tek filo tipi veya çeşitlendirilmiş filo yapısının oluşturulması işletme için önemli ve zor bir karar sürecidir. Tek filo tipinde, bakım, eğitim, teknik
ve uçuş ekibi maliyetleri daha düşük olacaktır. Bu nedenle genel olarak, düşük maliyetli havayolu işletmeleri bir uçak üreticisinin bir filo ailesini veya uçak modelini kullanmayı tercih etmektedir. Buna karşın, büyük uçuş ağına sahip havayolu işletmeleri
farklı uçak tiplerinden oluşan bir filo yapısı ile piyasa koşullarına ve uçuş taleplerine daha etkin bir şekilde cevap verebilmekte ve farklı pazarlara hizmet sunabilmektedir.

Filo atama problemi, havayolu işletmesinin uçuş tarifesinde yer alan uçuş bacaklarına filoların işletme maliyetleri ve teknik özellikleri dikkate alınarak potansiyel geliri enbüyükleyecek şekilde atanmasıdır. Uçakların, koltuk kapasiteleri, teknik özellikleri ve işletme maliyetleri filo bazında birbirinden farklılık göstermektedir. Filo atama modelinde amaç, uçuş rotasına yolcu taleplerini karşılayabilecek koltuk kapasitesine sahip filo atanmasını sağlanarak gelirler enbüyüklenmeye çalışılmaktadır.

Filo atama problemi filo planlamadan farklı bir kavramdır. Filo planlamasında, bir havayolu işletmesinin kuruluş aşamasında veya halihazırda kurulu olan bir işletmenin mevcut uçuş tarifesindeki uçuşları gerçekleştirmek amacıyla uygun uçak tipinin
belirlenerek satın alınması, kiralanması veya leasing yolu ile işletmeye dâhil edilmesi ve uygun bir planlama ile eskiyen uçakların elden çıkarılması ile ilgili karar verilmektedir. Buna karşın filo atama işleminde ise, havayolu işletmesinde kullanılan
uçak filolarının hangi uçuş rotalarına atanacağı belirlenmektedir.

Filo atama probleminde temel olarak kullanılan veriler, uçuş tarifesindeki uçuşların kalkış-varış havalimanı ve saat bilgileri, uçuş süresi, her filo türü için uçuş bacağının uçuş maliyeti, uçağın bir havalimanına inişi ile bir sonraki uçuş için gerekli
hazırlıkların tamamlanması için gereken her havalimanındaki minimum dönüş süresi, yolcu talebinin fonksiyonu olarak doluluk oranları, uçakların kapasite bilgileri ve uçuş gelirlerinin hesaplanmasında kullanılan diğer parametreler yer almaktadır.

Bir uçuşun operasyon maliyeti = AKMM × Mesafe × Uçaktaki Koltuk Sayısı

Operasyon maliyeti, arz edilen koltuk kilometre başına maliyet, uçulan kilometre ve kullanılan uçaktaki koltuk sayısının çarpılmasıyla bulunmaktadır. Mesafe, bir uçuş bacağında uçağın kalkış yaptığı havalimanı ile iniş yaptığı havalimanı
arasındaki mesafedir (mil veya kilometre). Üretici firmalar, iki koltuk arasındaki mesafenin belli ölçütleri sağlaması koşulu ile işletmelere aynı uçak için farklı koltuk kapasitesini tercih olarak sunabilmektedir. Havayolu işletmesinin, hizmet kalitesine
bağlı olarak diz mesafesi düşürülerek uçaktaki koltuk sayısını arttırabilir. Bu yüzden, koltuk sayısı belli ölçütler içerisinde aynı uçak tipi için havayolu işletmeleri arasında farklılıklar gösterebilir.

Uçak rotalama probleminde, bir filo içindeki her bir uçağın ardışık olarak gerçekleştireceği uçuş bacakları tespit edilmektedir. Aynı zamanda, ülkelerin ulusal sivil havacılık otoriteleri ve uçak üreticileri tarafından zorunlu tutulan farklı seviyelerdeki bakımların her bir uçağa nerede ve ne zaman uygulanacağına da karar verilmektedir.

Uçak bakım rotalamada temel amaç, kısıtlar göz önünde bulundurularak işletme maliyetlerini enküçüklemektir.

Bu kısıt, uçak dengesi veya filo içerisindeki uçakların sürekliliği ile ilgilidir. Bu kısıt kümesi, uygun filo tipindeki uçağın doğru zamanda doğru yerde olmasını sağlamaktadır.

Bu kısıt kümesi, her filo tipi içerisindeki uçak sayısının, mevcut filo sayısını aşmamasını sağlamak için kullanılmaktadır. Bunu sağlamak amacıyla farklı havalimanlarında filo–tipleri için yerde geceleyen uçak sayısının belirlenmesi gerekmektedir.

Uçurulamayan artık yolcu maliyeti (spill cost), maliyetin anlaşılabilmesi için öncelikle artık yolcu açıklanacaktır. Her uçağın belli bir koltuk kapasitesi bulunmaktadır. Örneğin, genel koltuk kapasitesi Airbus A320ceo uçak tipinin 150 ve Boeing B737-
900ER uçak tipinin 178 koltuktur. Havayolu işletmesi tarihsel verilerine göre bir A-B uçuş rotasında ortalama yolcu talebi 140 ve 15 standart sapma ile normal dağılıma sahip olsun. A-B uçuş rotasına,165 veya daha fazla bir yolcu talebi olduğunu kabul edelim. Eğer A-B uçuş rotasına A320ceo tipi uçak atanırsa, işletme en az 15 (=165-150) yolcuyu uçağın kapasitesi nedeniyle uçuramayacaktır. Bu yolcuların tamamı, artık yolcu olarak adlandırılmaktadır.