过夜航班机位分配算法研究

论文摘要

过夜航班的机位分配,是承担飞机过夜任务的机场的机位分配任务中的重要组成部分,良好的过夜航班机位分配方案可以提高机场的运营效率、经济效益和旅客的满意度。本文建立了一种多时间片的过夜航班机位分配模型,应用启发式邻域搜索的方法求解该问题,算法能够在多种机场约束和多个优化目标下获得良好的机位分配方案,大大提高机场的自动化程度和机位分配质量。论文采用多时间片模型对过夜航班的机位分配建模,将航班在机场的时间按照进港、过夜和出港活动划分为三个时间片,向每个时间片分配机位,同时分配航班所需要的登机口,以航班靠桥率、拖行成本和登机口偏好等指标作为优化目标,以机型机位大小、机位同时独占性和拖行逻辑等作为约束条件构建了多时间片的机位分配模型。将过夜航班的机位分配模型组织为约束满足优化形式,将约束表达为硬约束,优化目标表达为软约束,对于多目标的机位分配问题,通过层次分析法给定每个目标一个权值,通过线性加权将多目标问题转化为单目标优化问题求解,使用禁忌搜索、延迟接受等启发式邻域搜索的方式求解该约束满足优化问题。以乌鲁木齐国际机场的真实数据作为输入数据,比较了各种启发式邻域搜索方法的求解结果,并与同时段人工排班结果相对比。对于过夜航班机位分配方案的鲁棒性进行了研究,认为航班进出港延迟时间独立,服从一个对数正态分布,使用蒙特卡洛方法度量分配方案的鲁棒性,仿真对比了采用了两种常用的提高机位分配鲁棒性策略,即引入缓冲时间和优化间隔分布,得出了引入固定缓冲时间的方法更加稳定。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
•   1.1 研究背景及意义
•   1.2 国内外研究概况
•   1.3 论文组织结构
• 2 过夜航班分配问题描述与建模
•   2.1 民航机场介绍
•   2.2 过夜航班机位分配描述
•   2.3 过夜航班分配模型构建
•   2.4 小结
• 3 过夜航班机位分配的约束满足表达
•   3.1 约束满足问题与约束满足优化
•   3.2 基于约束满足优化的约束求解引擎Optaplanner
•   3.3 过夜航班机位分配的约束满足表达
•   3.4 小结
• 4 过夜航班机位分配约束满足模型求解
•   4.1 启发式邻域搜索求解约束满足优化问题
•   4.2 案例研究
•   4.3 小结
• 5 过夜航班机位分配鲁棒性分析
•   5.1 过夜航班机位分配方案鲁棒性问题
•   5.2 机位分配鲁棒性分析
•   5.3仿真实验
•   5.4 小结
• 6 总结与展望
•   6.1 全文总结
•   6.2 研究展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录Ⅰ 攻读硕士学位期间的科研成果
• 附录Ⅱ 攻读硕士学位期间参加的科研项目

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 高艺哲

导师: 苏厚胜

关键词: 机位分配,邻域搜索,启发式搜索,约束满足问题,蒙特卡洛仿真

来源: 华中科技大学

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅱ辑

专业: 数学,航空航天科学与工程

单位: 华中科技大学

分类号: V35;O224

DOI: 10.27157/d.cnki.ghzku.2019.001118

总页数: 79

文件大小: 2853K

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