航空公司机队的鲁棒性规划启发式算法

为了解决传统机队规划方法无法反映机队运营鲁棒性的缺陷, 针对单基地线性航线结构运营模式特点, 以基地机场配置机型数最小为目标函数, 考虑\"航班节\"机型分配成本限制, \"航班节\"机型分配唯一性限制, 所选机型最少飞机数限制等条件构建机队的鲁棒性规划模型, 并结合唯一竞争机型限制为模型设计启发式算法. \"39个航班节, 6种候选机型\"的案例分析表明: 传统机队规划法所得出的机队构成中有3种机型, 而由机队的鲁棒性规划法所得出的机队构成中机型数仅为2种, 且机队构成能够很好的适应市场需求的波动, 因此算法可行.     

基于时间区间内航线机型优化分配的机队规划方法

传统机队规划方法所形成的机队构成无法适应市场需求的波动,按照旅客需求的波动规律将航线上的时段进行分割形成时间区间,以时间区间内航线机型运行频次为决策变量,不同航线上机型的适航性限制、飞行机组的可用飞行时间、选定机型飞机的最少投放数等因素为约束条件,构造以航线机型分配的运营利润最大化为目标函数的时间区间内航线机型优化匹配模型,并结合Lagrange松弛算法求解机队规划问题.通过分析某航空公司19条航线、299个航班、6种候选机型的问题发现,该方法能够反映出航线上的机型分布特点,且形成的机队构成更能适应公司生产运营环境的变化,因此方法可行.     

考虑多航段服务需求响应的航班时刻表安排与机型分配集成模型

针对航班时刻表安排与机型分配集成问题,考虑多航段服务市场需求波动情形,引入航空服务对消费者的吸引力,复制多个可选起飞时段的航班,借助时空网络理论,构建了混合整数线性规划模型。将航空服务市场需求波动的多种情形按照离散分布作为输入数据,将航班时刻表安排与机型分配问题集成,使用优化求解器CPLEX进行求解。设计一种潜水启发式算法,生成包含10～20个机场的6个算例进行仿真测试,结果表明：当算例的规模超过12个机场时,该算法在速度和目标值上都优于CPLEX。最后,灵敏度分析验证了该算法的鲁棒性,说明该算法可以帮助航空公司找到比CPLEX更快更优的即时决策解决方案。     

机队规划的优化

采用系统工程与航空公司营运实际相结合的方法,编制机队规划。机队规划的优化包括航空公司运量预测、航线经济分析和飞机沿航线最优配置。为航空公司节省了运力,提高了经济效益.     

机队规划模型的建立及其应用

通过分析影响机队规划的各种因素及其之间的关系 ,建立了机队规划数学模型 ,并给出了规划实例及一系列建议 .     

基于STN的机场航班过站保障时间协同规划建模

资源受限下的机场航班过站保障时间协同规划是提高机场运行效率的有效方法之一。针对机场实际,建立基于简单时间网络(simple temporal network,STN)描述的航班过站保障时间规划模型。采用时间解耦方法、最短路径矩阵简化和求解考虑资源的STN任务模型距离图,得到面向机场考虑资源的航班过站保障时间协同规划方法。仿真和实际数据对比结果表明：考虑资源的STN任务模型起到优化机场航班过站保障时间协同规划,减少航班过站保障时间资源占用的作用,为航班过站保障时间协同规划提供新的研究思路。     

停机位分配问题的整数规划模型及启发式求解方法

针对目前机场停机位紧缺、航班延误等实际情况,本文提出了停机位分配问题,并构建了该问题的整数规划模型.该模型基于停机位分配问题,根据机场停机位分配的实际规则将其抽象成目标函数和约束条件,以最小化停机位使用数目为优化目标.针对该问题,提出了一种基于属性匹配的启发式算法,考虑飞机属性与停机位属性匹配,且被使用过的停机位优先使...     

卫星网络时隙分配算法与路由规划优化

星间链路的应用在增加网络连通性和提升网络性能方面是至关重要的。然而,对于大规模、高动态的卫星网络,实时的星间链路设计和路由规划变得非常有挑战性。为了克服这个难点,本文研究了动态卫星网络中的时隙分配与路由规划问题,并将其建模为一个整数线性规划问题。为了降低问题求解的复杂度,该问题被近似地分解为两个独立的子问题,包括时隙分配问题与路由规划问题。第一个子问题仍然是一个整数规划问题,本文结合匹配理论与拉格朗日松弛方法设计了一个低复杂度但是高效的求解算法。然后,针对第二个子问题,考虑业务的优先级,设计了一个低花费的路由算法。最后,仿真结果验证了方法的可行性与有效性。     

基于改进列生成算法的受扰航班优化调度

受扰航班恢复问题是一个非常复杂的实时网络优化问题,属于NP-hard问题.同时考虑了飞机资源短缺、机场关闭和计划外的飞机维修情况,并采用航班延误、航班取消、航班交换等多种恢复措施.基于Dantzig-Wolfe分解原理,分别建立主问题和子问题的数学优化模型,采用列生成算法框架求解该大规模整数规划问题.在求解过程中,首先,构造初始可行航线,基于航线调用CPLEX软件对主问题进行求解;其次,针对研究问题的特征,提出一些性质,并采用改进的\"label-setting algorithm\"对子问题求解,每次迭代过程中加入多条具有简约成本为负的列,降低迭代次数,对于求得的非整数解采用分支定界法进行处理.最后,通过对多种规模的实际算例进行测试,验证了所采用精确算法的正确性及效果,并对测试结果进行分析总结.     

解二维分配问题的行列启发式算法

二维 (2 D)分配算法在实际中具有广泛的应用 ,本文提出求解该问题的一种新的算法———行列启发式算法。该算法采用交替消去代价矩阵行与列中多余元素的方法得到分配问题的最优解。算法简单易懂 ,避免了其它 2 D分配算法中存在的算法实现难、处理速度慢的不足。给出相关原理的理论证明及算法的具体步骤 ,并通过实例验证了该算法的有效性     

净收益最大化的时间-费用交换问题研究

有关时间－费用交换问题的研究主要集中在对活动的时间－费用函数关系类型与求解方法的讨论上,而没有考虑收入与资源对决策的影响,本文讨论了当收入与项目进程中里程碑的实现时间相关的时间一费用交换问题,提出了以净收益最大化为目标的优化模型,并设计了３种利用不同新解生成机制的模拟退火过程。通过对一个实例的对比计算说明了该模型的有效性,同时还利用随机产生的６０个实例对３种模拟退火过程的性能进行了测试。     

爬壁机器人路径规划研究

研究爬壁机器人在三维工作环境中的全局路径规划.给出了一种基于人工神经网络结构能量函数的路径规划算法.可根据机器人吸附物体的形状设定各边界面对应的不等的模拟退火初始温度;并且可根据路径点位于物体内部与否的不同位置采用不同的运动方程.仿真结果表明,该算法可规划出最短的可行路径,为提高爬壁机器人的实用性,提供了一种有效的路径规划算法.     

集成粒子群优化算法在电网规划中的应用

电网规划是一个大规模、复杂的、具有非线性离散变量和多约束的多目标数学优化问题。在优化过程中,考虑了投资费用、可靠性和对环境的影响等三个因素。提出将模拟退火优化方法嵌入粒子群优化算法中,以此构建集成粒子群优化算法。在搜索过程中还加入变异操作来增加种群多样性,以避免早熟收敛。局部搜索增加了算法的开发能力,而变异操作提高了算法的探测能力。探测与开发能力的平衡,通过两个阈值来实现。通过对一220kv电力传输系统的实例研究表明,集成粒子群优化算法局部搜索能力有显著提高。     

基于小波分析和神经网络的软件衰退预测

许多研究人员指出软件性能衰退的主要原因之一是系统资源的耗尽,为了避免软件衰退导致的高成本,应用了基于小波分析和神经网络的四阶段混合模型来实现软件性能衰退的预测。首先应用小波过滤器去除噪声数据;然后使用冗余的Haar小波变换把监控系统采集到的系统资源使用数据分解到不同的分辨层上;再在每一层使用神经网络进行预测,神经网络的权重采用基于免疫机理和模拟退火算法来初始化;最后使用神经网络组合各个分辨层上的预测值。为了验证算法的预测精度,使用软件运行中采集到的系统资源耗费数据进行了仿真实验和比较,实验结果显示该算法具有较好的预测精度。     

多时间窗车辆调度问题的建模与求解

传统的单时间窗车辆调度问题模型无法描述用户空闲时间分段可选的情况,为此需要建立多时间窗车辆调度问题模型.对多时间窗车辆调度问题进行研究,建立了问题的数学模型,并基于模拟退火算法设计了一种两阶段启发式算法进行求解.该算法首先利用扫描算法求得初始解,然后利用模拟退火算法对初始解进行改进.实验结果表明该算法可以有效地求解多时间窗车辆调度问题.     

基于人工神经网络的水电补偿调节研究

将人工神经网络应用于水电优化补偿调节,建立了基于Ｈｏｐｆｉｅｌｄ网络的水电补偿调节模型,提出了相应的综合算法,并将其应用于实际问题,得到了满意的结果。     

用于时敏目标打击链快速构建的智能方法

为提高战斗中时敏打击链的构建效率,优化资源分配,实现一种快速构建时敏打击链的智能方法,提出将模拟退火算法与遗传算法运用于快速构建时敏打击链。仿真实验表明,可以在短时间内完成时敏目标打击优先级排序、传感器平台-目标配对和武器平台-目标配对,并在目标的时间窗口内摧毁目标。优化了传感器和武器的使用,弥补了构建时敏打击链的局限性,提高了对时敏目标的打击能力,对打击敌人和提高部队作战效能具有重大的军事效益。     

全连通航线网络和枢纽航线网络的比较研究

以网络利润最大化为目标,分析了几种网络模型参数对全连通航线网络和枢纽航线网络中航班频率、客流量以及单航班座位数的影响.基于相同的网络模型参数,对全连通航线网络和枢纽航线网络中的航班频率、客流量、直达票价、单航班座位数之间的关系进行了研究,结果发现枢纽航线网络中的航班频率、直达客流量和直达票价分别大于全连通航线网络中的航班频率、直达客流量和直达票价,但是不能确定两种航线网络中单航班座位数之间的大小关系.