机场停机位分配问题的遗传算法

停机位分配作业关系到整个机场的系统运作,其作用相当重要。通过分析航空器占用停机位时区集合的特点,应用划分时间片算法建立了停机位分配的图论模型,将机场停机位分配问题转化为图的k-顶点着色问题。应用遗传算法求解图的K-顶点着色问题,给出了机场停机位分配问题的实用算法。最后将该算法应用于一个算例。     

基于遗传算法的机场停机位分配问题研究

停机位分配作业关系到整个机场的系统运作,其作用相当重要。通过分析航空器占用停机位时区集合的特点,应用划分时间片算法建立了停机位分配的图论模型,将机场停机位分配问题转化为图的k-顶点着色问题。应用遗传算法求解图的K-顶点着色问题,给出了机场停机位分配问题的实用算法。最后将该算法应用于一个算例。     

基于航空排放的机场停机位分配优化

随着航空业的快速发展,航空排放对大气环境的影响日益严重。机场停机位分配优化研究,对航空绿色发展具有重要意义。基于场面运行规则,航空器排放、近机位利用率等多目标,建立一种使航空器排放量最小,近机位利用率最大的机场停机位分配优化模型,并通过南京禄口国际机场某日航班数据实例验证。结果表明:由于近机位利用率的提升,航空器的HC、NOx、CO、SOx和颗粒物(particulate matter,PM)排放量分别减少12. 33%、7. 81%、12. 66%、11. 06%和11. 17%;地面保障设备(ground support equipment,GSE)的HC、NOx、CO、PM排放量分别减少9. 59%、4. 63%、14. 34%、13. 64%;远机位旅客平均花费时间减少42. 31%。可见提出的优化模型增加了近机位利用率,减少了机场航空排放,减少了远机位旅客平均花费时间,验证了模型有效性。     

基于多目标差分进化算法的机场停机位分配问题研究

科学合理的停机位分配方案或对现有方案进行优化,能够有效提升机场的运行效率,降低机场运行成本.笔者依据停机位分配的相关概念和约束条件建立基于航班-航班,航班-停机位的加权分数矩阵的停机位分配模型.然后将经典的差分进化算法加以改进来解决停机位分配问题,有利于更好地实现机场停机位分配多目标的优化.最后使用标准测试函数和停机位...     

基于安全约束的停机位分配问题的研究

停机位在机场运作系统中扮演着重要的角色,如果没有制定高效合理的停机位分配方案,航班便不能按原计划准时到达预定的停机位.随着航班数量的不断增加,机场运作效率的提高面临重大挑战,因此需要对航班进行停机位的合理分配.同时,合理地控制各个停机位的空闲时间可以避免相邻机位航班的运行冲突.考虑到机场系统的安全运行约束,建立避免冲突的停机位分配模型,引入实例,采用遗传算法进行求解,得出停机位分配的甘特图,验证了模型的合理性与有效性,更加贴近实际,提高了机场运行效率.     

基于多目标规划的停机位分配建模技术研究

目的进行民航机场停机位分配(aircraft stands assignment,简称ASA)优化建模技术研究,为机场生产调度提供理论和方法支持。方法利用多目标规划的理论和方法,深入考察机场ASA的实际过程,提出建模的假设条件,抽象出初始条件和约束条件,提出优化指标,构造出目标函数和效用函数。结果建立起了ASA问题的一个多目标整数规划模型,为后续优化算法研究奠定了基础。结论ASA优化属于NP-Hard问题,应采用现代智能算法求解;同时,采用计算机仿真的方式进行模型和算法的验证是一种便捷和有效的技术途径。     

考虑缓冲时间成本的鲁棒性停机位分配

针对实际航班提前或延误给停机位分配带来的扰动问题,分析了航班实际到离港时间偏离计划时间的分布规律,提出了基于缓冲时间成本的停机位分配鲁棒性评价函数.在此基础上,建立了以缓冲时间成本、机位-航班大小差异度和远机位数等最小为优化目标的鲁棒性停机位分配模型,设计了求解模型的禁忌搜索算法.基于首都国际机场两个典型的A、B工作日实际运行数据的模型验证结果表明,所提方法与不考虑鲁棒性及传统最小化空闲时间离差平方和的停机位分配相比,在A日航班冲突分别减少了98.1%和97.6%,在B日航班冲突分别减少了74.3%和70.8%,有效地提高了停机位分配计划的鲁棒性.      

基于网络流理论的停机位分配多目标优化模型

随着航空运输业的快速发展,如何利用有限的机场设施资源是机场需要解决的主要问题。而停机位作为运输资源的核心,其高效合理地分配使用至关重要。本文基于网络流理论建立了平衡旅客、航空公司和机场的多方利益的停机位分配多目标优化模型,并利用ILOG CPLEX优化器求解,采用线性加权法对多目标权重赋值,以得到综合效能最大化的停机位分配方案。以某国际机场为例予以验证,结果表明：在大规模停机位分配问题中,多商品网络流建模方法的平均求解速度相对于传统建模方法提高38.31%;相比于贪婪启发式方法,该模型得到的分配方案使得旅客步行距离减少2.08%,停机位浪费率减少4.69%,同时也降低了航空公司的成本。通过分析不同权重下的停机位分配结果,可为机场实际运行提供理论指导。     

基于鲁棒性模拟的停机位分配问题的数值方法比较

为了提升机场停机坪分配的鲁棒性,针对大型国际机场航班延误常态化对机场运行稳定性的影响,构建了两种整数线性规划模型,并引入爬山算法与大邻域搜索(LNS)元启发式算法进行效能比较。同时,采用Monte Carlo方法对不同目标函数在处理航班冲突时的效果进行评估。测试结果表明LNS算法在提升大型机场停机位分配方案的鲁棒性方面表现卓越,在求解速度和方案质量上均有显著提升。特别是,当以空闲时间的平方作为目标函数时,其效果尤为突出。     

停机位分配的多商品网络流模型及离散粒子群算法

本文建立了停机位分配的多商品网络流模型,并以航空器总场面运行时间最小为目标,建立数学模型。将机场场面分为若干区域,建立区域—机位两级分配策略,以降低问题规模。设置机位外等待时间,以省去区域容量相关约束。在传统粒子群算法的基础上,设计离散粒子群算法,对模型进行求解。选取乌鲁木齐机场某日240架航班和109个机位进行实验,证明了与现有研究中的典型模型相比,多商品网络流模型能使运算时间减少10.1%,并能达到与典型模型相同的精度。全空域和机场模型(total airspace and airport modeller, TAAM)仿真结果表明,和现行机位分配方案相比,多商品网络流模型的机位分配结果能使航空器的场面调配运行时间减少7.49%,延误时间减少8.87%。算例结果进一步表明,提高机场场面运行效率的关键在于均衡航班的进离港滑行距离,同时避免停机位密集分布。     

多模式城市智能交通系统建模的研究现状

指出了城市智能交通系统建模的研究现状,重点讨论了多模式交通分配模型的研究现状,分析了仿真模型的研究现状及发展前景,给出了多模式城市智能交通系统建模的可能研究途径及方法。     

工业锅炉房负荷最优分配的研究

工业锅炉房负荷分配的最优化是达到其优化运行的最主要的途径之一。现有的负荷优化分配方法都依赖于工业锅炉的燃料耗量特性曲线。这里提出的最小差法(MDM)模型，仅需两组容易得到的数据，如锅炉经济工况和压火工况下的数据。同时还介绍了该模型的计算机算法。通过实例计算的结果与文献中的结果的比较，证明最小差法模型精度较高也更实用。     

多型号武器的目标优化分配问题研究

对地面防空中多型号武器的目标优化分配问题进行了研究。其中包括多目标通道地空导弹武器系统杀伤区的确定、各火力单位相对于飞机类、导弹类目标的射击诸元计算、目标优化分配模型的建立及其求解。     

一类广义指派问题的解法

讨论了一类广义指派问题的解法。首先将该问题的非线性整数规划模型化为线性整数规划模型，然后利用表上作业法去求解。     

基于双最短时间的运输分配研究

以运输分配为研究对象，提出了先遣需求完成最短时限和总运输时间最短问题，并给出了问题的网络模型。运用图论知识，构造了基于网络最大流算法和最短时间流算法的计算步骤，算例表明，本算法可有效地解决运输问题。     

基于碳排放的综合运输流量分配及径路优化

针对有效降低交通运输领域的能源消耗及碳排放问题,从绿色交通的角度,构建了在一定碳排放水平下的公路-铁路综合货运网络流量分配及径路优化模型. 该模型根据多商品网络流理论,设置二元型决策变量,以运输服务水平等为约束条件,以最小化运输费用和碳排放成本为目标. 通过Matlab语言调用Cplex优化器,采用模拟数据对模型进行了验证. 结果表明该模型可以获得较理想的货流分配路径方案.     

从一个案例看任务驱动教学模式的研究

从一个案例分析了任务驱动教学方法并提出了可操作性的教学模式。     

多无人机协同机场驱鸟任务分配

为解决传统机场驱鸟效率不高的问题,将多无人机协同技术引入该领域,基于自创的“伏击法”的驱鸟策略完成任务规划建模,并设计了一种基于遗传算法的任务分配方法。分别引入了推理树分析法和模糊逻辑分析法对参数进行优化选择,评价鸟击威胁和无人机拦截效率这两个任务规划的前置条件。设计了多个约束条件以保证任务规划的实际效果,并基于比例导引制导律对无人机执行任务时间进行估计。仿真实例表明,该方法在多个约束条件和同时面临多个鸟类目标的条件下,能有效完成多无人机协同驱鸟任务分配工作。     

基于连续下降运行的终端区环形进场航线设计

为了提高多机场终端区运行效率,增加其空域容量, 本文构建了基于连续下降运行模式的终端区环形进场航线结构和运行规则,并使用实际扇区结构和数据进行仿真验证。首先构建环形进场航线,由多条椭圆矩形等待航线和圆形准备航线组成;其次设计相应的进场运行规则;然后建立航空器进场顺序优化模型,使用模拟退火算法对其进行求解;并应用蒙特卡洛仿真方法计算终端区极限进场容量;最后使用实际终端区(ZSSSAP)结构数据进行实例验证。实验结果表明,环形进场航线在繁忙状态时可有效减少终端区内进场航空器瞬时峰值数量(降幅21.90%)和平均进场时间(降幅3.14%),平均进场时间可在顺序优化后进一步降低(降幅6.59%);并提高终端区进场航空器容量(增幅4.82%);在空域运行态势方面,环形进场航线模式可大幅度降低空域复杂度峰值(降幅61.29%)。