隨著民航的蓬勃發(fā)展,民航運(yùn)營管理面臨巨大的挑戰(zhàn)。在機(jī)場運(yùn)行中,停機(jī)位作為核心資源,其分配結(jié)果影響著機(jī)場運(yùn)行效率。在現(xiàn)有研究中,停機(jī)位預(yù)分配方法得到了廣泛的關(guān)注。但是,近年來隨著航班數(shù)量的不斷增加,停機(jī)位預(yù)分配方法已難以適應(yīng)航班到達(dá)的不確定性。針對上述問題,本文對停機(jī)位動態(tài)分配方法進(jìn)行研究,將停機(jī)位動態(tài)分配問題建模為馬爾可夫決策過程,構(gòu)建深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)逼近停機(jī)分配策略,采用深度強(qiáng)化學(xué)習(xí)方法訓(xùn)練策略并進(jìn)行性能測試,同時,設(shè)計并實現(xiàn)了基于深度強(qiáng)化學(xué)習(xí)的停機(jī)位分配演示系統(tǒng)。具體工作如下:(1)由于采用深度強(qiáng)化學(xué)習(xí)(DRL)解決停機(jī)位分配問題尚處于起步階段,論文首先針對學(xué)術(shù)界應(yīng)用較為廣泛的停機(jī)位分配簡化模型進(jìn)行研究,探索基于DRL的停機(jī)位分配方法的可行性。根據(jù)停機(jī)位分配問題經(jīng)典優(yōu)化目標(biāo)以及理想機(jī)場環(huán)境下的約束條件,進(jìn)行優(yōu)化問題建模。在此基礎(chǔ)上,將機(jī)場停機(jī)位分配優(yōu)化問題模型轉(zhuǎn)化為馬爾可夫決策過程,研究了基于策略梯度算法的DRL停機(jī)位分配策略網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練方法。訓(xùn)練結(jié)果與優(yōu)化軟件Gurobi結(jié)果的對比顯示論文提出方法在效果與優(yōu)化軟件持平的情況下,計算速度有明顯提升,驗證了DRL與停機(jī)位分配問題結(jié)合的可行性,...

【文章頁數(shù)】：101 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 研究意義
    1.3 停機(jī)位分配問題研究現(xiàn)狀
        1.3.1 停機(jī)位分配優(yōu)化目標(biāo)
        1.3.2 停機(jī)位分配問題求解方法
        1.3.3 停機(jī)位分配研究現(xiàn)狀小結(jié)
    1.4 本文研究內(nèi)容及結(jié)構(gòu)安排
        1.4.1 本文主要研究內(nèi)容
        1.4.2 論文結(jié)構(gòu)安排
第2章 相關(guān)研究
    2.1 強(qiáng)化學(xué)習(xí)
        2.1.1 智能體與環(huán)境的交互
        2.1.2 馬爾可夫決策過程
    2.2 深度強(qiáng)化學(xué)習(xí)
        2.2.1 深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
        2.2.2 卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
        2.2.3 基于策略梯度的深度強(qiáng)化學(xué)習(xí)方法
    2.3 基于深度強(qiáng)化學(xué)習(xí)的停機(jī)位分配問題可行性分析
    2.4 本章小結(jié)
第3章 基于深度強(qiáng)化學(xué)習(xí)的停機(jī)位分配簡化模型研究
    3.1 停機(jī)位分配問題的簡化模型
        3.1.1 優(yōu)化目標(biāo)
        3.1.2 約束條件
        3.1.3 停機(jī)位分配簡化模型優(yōu)化問題建模
        3.1.4 停機(jī)位分配簡化模型復(fù)雜度分析
    3.2 停機(jī)位分配簡化模型的馬爾可夫決策過程建模
        3.2.1 停機(jī)位分配簡化模型資源視圖構(gòu)建
        3.2.2 停機(jī)位分配動作空間及狀態(tài)轉(zhuǎn)移
        3.2.3 立即獎賞及策略價值
    3.3 基于深度強(qiáng)化學(xué)習(xí)的停機(jī)位分配簡化模型求解方法
        3.3.1 情節(jié)仿真流程
        3.3.2 基于停機(jī)位分配的策略梯度迭代訓(xùn)練算法
        3.3.3 策略網(wǎng)絡(luò)執(zhí)行流程
    3.4 仿真結(jié)果與分析
    3.5 本章小結(jié)
第4章 基于機(jī)場實際業(yè)務(wù)規(guī)則的停機(jī)位分配問題
    4.1 基于機(jī)場實際業(yè)務(wù)規(guī)則的停機(jī)位分配模型
        4.1.1 假設(shè)條件
        4.1.2 優(yōu)化目標(biāo)
        4.1.3 約束條件
        4.1.4 問題建模
    4.2 基于機(jī)場實際業(yè)務(wù)規(guī)則的停機(jī)位分配MDP模型
        4.2.1 狀態(tài)空間
        4.2.2 動作空間及狀態(tài)轉(zhuǎn)移流程
        4.2.3 立即獎賞與價值函數(shù)
    4.3 基于機(jī)場實際業(yè)務(wù)規(guī)則的停機(jī)位分配問題DRL求解
    4.4 仿真結(jié)果與分析
        4.4.1 實驗環(huán)境
        4.4.2 實驗訓(xùn)練樣本數(shù)據(jù)構(gòu)建與分析
        4.4.3 實驗結(jié)果與分析
    4.5 本章小結(jié)
第5章 基于深度強(qiáng)化學(xué)習(xí)的停機(jī)位分配演示系統(tǒng)
    5.1 停機(jī)位分配演示系統(tǒng)需求分析
    5.2 系統(tǒng)架構(gòu)模型
        5.2.1 系統(tǒng)開發(fā)三層架構(gòu)
        5.2.2 停機(jī)位分配系統(tǒng)開發(fā)架構(gòu)設(shè)計
    5.3 數(shù)據(jù)訪問層功能設(shè)計與實現(xiàn)
        5.3.1 機(jī)場計劃數(shù)據(jù)表設(shè)計與導(dǎo)入
        5.3.2 機(jī)場實時數(shù)據(jù)設(shè)計與輸入
    5.4 業(yè)務(wù)邏輯層功能設(shè)計與實現(xiàn)
        5.4.1 停機(jī)位分配策略網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建功能實現(xiàn)
        5.4.2 停機(jī)位分配策略網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練功能實現(xiàn)
        5.4.3 停機(jī)位分配執(zhí)行功能實現(xiàn)
    5.5 表現(xiàn)層功能設(shè)計與實現(xiàn)
        5.5.1 表現(xiàn)層功能設(shè)計
        5.5.2 表現(xiàn)層功能驗證
    5.6 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
碩士期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及成果
致謝



本文編號：3988398