隨著我國民航運輸業(yè)的快速發(fā)展,航線資源被不斷開發(fā),大型樞紐機場也隨之不斷擴容。高密度的航班起降,使機場場面運行面臨的壓力愈發(fā)沉重,航班保障作業(yè)需求和地服保障容量在供需關(guān)系上表現(xiàn)出巨大的沖突。如何在機場現(xiàn)有條件下,動態(tài)評估地服保障的容量水平,基于容量評估的結(jié)果,優(yōu)化地服保障的排班方案,對充分利用地服保障資源、提高機場場面運行效率、有效減少因地服保障造成的航班延誤和提升民航運輸服務(wù)質(zhì)量等方面具有一定的現(xiàn)實意義。本文將機場地服保障系統(tǒng)作為研究對象,分析了地服保障運行的特征,利用數(shù)學(xué)模型、仿真技術(shù)和啟發(fā)式算法對地服保障容量評估和排班優(yōu)化方法進行了研究。首先,根據(jù)地服保障運行的關(guān)鍵特征,建立了保障作業(yè)區(qū)域的拓撲模型,確定了保障作業(yè)時間窗的計算方法,按工作模式對保障作業(yè)車輛進行了分類。其次,由地服保障容量的定義,按照不同類別的保障作業(yè)車輛,構(gòu)建了容量評估模型,通過歷史統(tǒng)計數(shù)據(jù)和計算機仿真可以計算日期望容量和小時高峰容量,在容量評估模型的基礎(chǔ)上,提出了保障作業(yè)車輛響應(yīng)能力值。接著,通過分析地服保障排班問題的特點,構(gòu)建了排班優(yōu)化模型,利用保障作業(yè)車輛響應(yīng)能力值改進了蟻群算法,設(shè)計了排班優(yōu)化算法,針對異... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：79 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

加油作業(yè)需求時間分布圖

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文58該圖可以證明，日高峰容量能體現(xiàn)容量的高峰水平，而日期望容量能體現(xiàn)容量的期望水平，地服保障容量評估模型具有較好的適用性。機場當(dāng)日離港航班共有96架次，無論是日期望容量，還是日高峰容量，都反映出該機場T1航站樓的加油作業(yè)容量不足，當(dāng)航班密集起降時，可能會因地服保障容量不足而引起大范圍延誤。中國航信的統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，當(dāng)日該機場準(zhǔn)點率為76.08%，由T1航站樓起降的航班中，航班延誤共26架次，航班取消共11架次，由此可見，機場地服保障容量不足確實對航班運行造成了一定程度的影響。針對加油作業(yè)容量不足的問題，由于日高峰容量也無法滿足當(dāng)日加油作業(yè)的需求，故建議通過增加加油車數(shù)量的辦法，增大機場加油作業(yè)容量。圖5-4加油作業(yè)容量變化圖5.3機場加油車排班方案（1）基于FCFS的加油車排班方案機場目前對加油車的排班除了使用以歷史經(jīng)驗為主的方法外，使用較多且較為簡便的算法是FCFS，即基于先到先服務(wù)規(guī)則的算法，如圖5-5所示�；贔CFS的加油車排班方法為：按加油作業(yè)最早開始時刻的先后順序，給加油車分配航班；按航班開始作業(yè)時刻最早的原則，將某一航班分配給相應(yīng)的加油車；若所有加油車都被占用，則后續(xù)的航班須排隊等待接受加油作業(yè)。通過該方法，得到機場加油車當(dāng)天的排班方案，如表5-5所示。

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文62圖5-6優(yōu)化算法當(dāng)前最優(yōu)目標(biāo)值收斂對比圖（2）優(yōu)化結(jié)果分析通過基于改進ACO、信息ACO和期望ACO的地服保障排班優(yōu)化方法，得到三個加油車排班方案，分別計算航班平均延誤d；再由式(4-2)~(4-4)和式(4-21)，分別計算各加油車排班方案的目標(biāo)函數(shù)值和綜合目標(biāo)函數(shù)值，如表5-8所示。通過對比，可以得出：總的來看，改進ACO取得的優(yōu)化結(jié)果在三種優(yōu)化算法中都處于較好的水平；改進ACO能把航班平均延誤、延誤航班數(shù)和航班延誤方差都控制在一個較低的水平；改進ACO在改善保障作業(yè)車輛工時均衡方面，效果極佳，信息ACO和期望ACO都無法獲得類似的效果。綜上所述，基于改進ACO的地服保障排班優(yōu)化方法通過引入保障作業(yè)車輛響應(yīng)能力值，能使地服保障排班方案中各保障作業(yè)車輛工時均衡的效果最大化，這有利于充分利用地服保障容量水平，提高地服保障運行效率，進而最大程度地減少航班延誤。表5-8加油車排班方案優(yōu)化結(jié)果對比表加油車排班方案d/min式(4-2)的值/架次式(4-3)的值/min式(4-4)的值/min式(4-21)的值/架次min基于改進ACO的方案3.36161.4165.5811.80基于信息ACO的方案7.071839.2169.4434.09基于期望ACO的方案6.441628.8594.5032.465.5本章小結(jié)利用國內(nèi)某樞紐機場T1航站樓的地服保障數(shù)據(jù)，以加油車為例，對前面章節(jié)

【參考文獻】：
期刊論文
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[3]基于改進遺傳算法的飛機排班優(yōu)化方法研究[J]. 李耀華,王磊.  系統(tǒng)仿真學(xué)報. 2016(03)
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[7]帶時間窗車輛路徑問題的量子蟻群算法[J]. 何小鋒,馬良.  系統(tǒng)工程理論與實踐. 2013(05)
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博士論文
[1]帶時間窗車輛路徑問題及其算法研究[D]. 潘立軍.中南大學(xué) 2012
[2]蟻群優(yōu)化算法在車輛路徑問題中的應(yīng)用研究[D]. 陳寶文.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2009

碩士論文
[1]機場動態(tài)容量評估及航班延誤預(yù)警的研究[D]. 張敏.中國民航大學(xué) 2019
[2]面向多資質(zhì)的機場地服人員排班優(yōu)化研究[D]. 王莉.中國民航大學(xué) 2019
[3]航班地面保障效能評估方法研究[D]. 李彪.中國民航大學(xué) 2019
[4]航班保障流程分支構(gòu)造算法研究與應(yīng)用[D]. 秦栓栓.西安石油大學(xué) 2018
[5]機位動態(tài)容量評估及運行仿真研究[D]. 汪家保.中國民用航空飛行學(xué)院 2018
[6]機場地面保障能力評估研究[D]. 廖丹.中國民航大學(xué) 2017
[7]基于MAS的機場特種車輛實時調(diào)度問題的研究[D]. 王芳.中國民航大學(xué) 2017
[8]大型機場航班地面保障車輛協(xié)同調(diào)度研究[D]. 任子云.中國民航大學(xué) 2016
[9]繁忙機場地面保障容量評估與優(yōu)化[D]. 徐瑞時.南京航空航天大學(xué) 2014
[10]機場場面運行優(yōu)化及容量評估技術(shù)研究[D]. 馮程.南京航空航天大學(xué) 2013



本文編號：3031810