航班著陸調(diào)度問題研究.pdf

1、航班著陸調(diào)度問題研究航班著陸調(diào)度問題研究ResearchonAircraftLandingProblem學(xué)科專業(yè)：計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)研究生：王東興指導(dǎo)教師：宋雪雁副教授天津大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院二零一三年十一月摘要本論文研究的是航班著陸調(diào)度問題，即在滿足安全著陸的約束條件下，對(duì)到達(dá)終端區(qū)，等待著陸的航班以一定優(yōu)化目標(biāo)進(jìn)行合理調(diào)度，最終達(dá)到航班安全、高效降落的目的。該問題的解決不僅能大幅提高機(jī)場(chǎng)運(yùn)行過程中航班著陸調(diào)度的合理性，從而增大機(jī)場(chǎng)

2、的吞吐量，降低航班延遲率，節(jié)省能耗，而且能解放人工調(diào)度的高負(fù)荷工作，保證對(duì)航班更安全的調(diào)度。另外日益增長(zhǎng)的航班數(shù)量，更多的航班著陸調(diào)度需求，導(dǎo)致對(duì)航班著陸調(diào)度問題進(jìn)行合理的求解變得越發(fā)的重要，因此具有非常重要的研究和應(yīng)用價(jià)值。本文在分析當(dāng)前航空公司工作現(xiàn)狀以及研究了國內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，對(duì)航班著陸調(diào)度優(yōu)化問題進(jìn)行了逐級(jí)的探索研究。首先，我們嘗試了對(duì)航班著陸調(diào)度問題進(jìn)行最優(yōu)解的求解探索，因?yàn)樵搯栴}是NP問題，當(dāng)?shù)却蠼獾暮桨鄶?shù)量很大時(shí)是

3、不能求出最優(yōu)解的，所以我們基于小規(guī)模的航班數(shù)量進(jìn)行了研究與結(jié)果分析，這樣的探索給我們兩個(gè)重要的收獲。一個(gè)是發(fā)現(xiàn)了比傳統(tǒng)經(jīng)典的回溯、動(dòng)態(tài)規(guī)劃、分支定界等最優(yōu)解算法更高效的一種求解方法——約束規(guī)劃；另外找到了對(duì)航班著陸調(diào)度問題優(yōu)化求解的兩個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)——求解空間的大小和局部最優(yōu)解的求解效率。其次，對(duì)航班著陸調(diào)度問題進(jìn)行近似最優(yōu)解的求解探索，啟發(fā)式方法是求解該問題最常用的方法。通過分析常用的啟發(fā)式算法，如遺傳算法、蟻群算法、模擬退火算法、粒子群算