دراین تحقیق با توجه به ارتباط نزدیک عوامل هواشناسی و نحوه پخش موادآلوده کننده در هوا، ابتدا هواشناسی آلودگی هوا مورد بررسی قرار گرفته است. سپس در ادامه مسئله ، کنترل دینامیک آلودگی هوا در شهرهای بزرگ به صورت یک مسئله تصمیم گیری مارکوف فرمولبندی شده و روش تکرار سیاست هاوارد برای حل این مسئله ارائه می شود . در پایان کاربرد مدل در کنترل میزان آلودگی هوای شهر تهران نشان داده می شود.

مساله برنامه ریزی تعمیرات و تخصیص هواپیما به پرواز همواره از مسائل مهم و پیچیده سیستم های حمل و نقل هوایی بوده است. در این مساله فرض می شود که تعدادی هواپیما، محل تعمیر و نگهداری و یک برنامه پرواز داده شده است. مساله برنامه ریزی و تخصیص هواپیما به پرواز به این سوال پاسخ می دهد که هواپیما به کدام یک از پروازهای زمان بندی شده شرکت تخصیص یابد بطوری که محدودیت های موجود، از جمله محدودیت های مربوط به زمان پرواز و تعمیر و نگهداری، برآورده شوند. مساله فوق بصورت یک مساله برنامه ریزی مختلط فرموله شده است. به علت ابعاد بسیار بزرگ این مساله، حل آن برای کی مثال واقعی در حد متوسط، بسیار دشوار می باشد.این مساله برای حالت خاص ایران (شبکه ای با پرواز های شعاعی از شهر مرکزی به سایر شهرها و برعکس) قبلا با استفاده از روشهای ابتکاری در شکل محدود حل شده است. اما تا کنون حل آن برای ابعاد بزرگ، و ای برای مساله در حالت عام (شبکه ای با پروازهای کامل بین همه زوجهای مبدا - مقصد) با دشواری همراه بوده است.از سوی دیگر یکی از روشهای ابتکاری نوین که در حل مسائل ریاضی بزرگ بسیار مورد توجه محققات واقع شده است، روش الگوریتم ژنتیک می باشد. این الگوریتم که با الهام از نظریه تکامل در طبیعت به حل مسائل می پردازد، به دلیل ویژگی هایی که دارد در حل مسائل عدد صحیح و مختلط در ابعاد بزرگ کاربرد فراوانی دارد.در این پایان نامه ضمن معرفی یک الگوریتم ژنتیک ابتکاری برای حل مساله زمان بندی و تخصیص هواپیما به پرواز در حالت خص (شبکه پروازی شعاعی مانند شبکه ایران) و حالت عام مساله (شبکه پروازی کامل با پرواز در همه مسیرها) به حل مسائل فوق در حالات مختلف و تحلیل حساسیت بر روی پارامترهای مختلف این مساله پرداخته شده است.