本文關(guān)鍵詞：多跑道機場的場面調(diào)度優(yōu)化問題研究

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【摘要】：隨著機場流量不斷增加,我國大型多跑道機場的航班延誤問題日益突出。多跑道機場復(fù)雜的場面滑行網(wǎng)絡(luò)加大了機場場面調(diào)度難度,場面擁擠與沖突時有發(fā)生。因此,本文通過分析國內(nèi)外關(guān)于機場場面調(diào)度優(yōu)化的研究現(xiàn)狀,針對具有多條跑道的機場會出現(xiàn)的選擇跑道、滑行時間不同以及避免沖突三個方面問題的情況,對多跑道機場場面調(diào)度優(yōu)化問題中的航空器離場排序和推出時刻優(yōu)化問題,從新的角度進(jìn)行了研究。本文的研究對象為我國多跑道運行中常見的遠(yuǎn)距平行跑道構(gòu)型,并采用獨立離場運行模式對該問題進(jìn)行了研究,主要具體主要內(nèi)容以下:1.通過將管制習(xí)慣因素引入到多跑道機場離場航班的排序中,根據(jù)飛機最小安全間隔的要求,建立基于管制員管制習(xí)慣的多跑道機場離場航班排序模型,針對機場小規(guī)模的離場航班流量,采用窮舉法對模型進(jìn)行了算例驗證。結(jié)果表明,與先到先服務(wù)方法相比,本模型有效地減少了航班延誤時間。2.在研究離場航班排序問題的基礎(chǔ)上,通過考慮不同停機位距離起飛跑道端的滑行距離不同以及跑道起飛容量的影響因素,建立了多跑道機場離場航班推出時刻模型,設(shè)計了啟發(fā)式算法對模型進(jìn)行算例驗證。結(jié)果表明,與先到先服務(wù)的推出策略相比,該模型可以有效地優(yōu)化航班推出時刻,同時對起飛跑道進(jìn)行了分配。3.通過對離場航班推出時刻問題的分析,提出了在安全間隔的基本約束條件下,引入典型滑行沖突模式約束,將航班離場排序問題與滑行過程相結(jié)合,以航空器總地面等待時間最小為目標(biāo)函數(shù),建立無滑行沖突的航班推出時刻優(yōu)化模型,設(shè)計了遺傳算法,通過機場實際數(shù)據(jù)對模型進(jìn)行了算例驗證。結(jié)果表明了該模型和算法的有效性,與先到先服務(wù)的推出策略相比,該模型能夠有效優(yōu)化航班推出時刻和跑道分配,同時避免了滑行沖突。
【關(guān)鍵詞】：多跑道 離場調(diào)度 管制習(xí)慣 推出時刻 啟發(fā)式算法 遺傳算法
【學(xué)位授予單位】：中國民航大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：V355
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第一章 緒論10-15
• 1.1 研究背景及意義10-11
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-13
• 1.2.1 國外研究現(xiàn)狀11-12
• 1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀12-13
• 1.3 研究內(nèi)容和章節(jié)安排13-15
• 第二章 多跑道機場場面調(diào)度問題分析15-21
• 2.1 多跑道的定義及分類15
• 2.2 平行跑道運行模式15-16
• 2.3 機場場面運行分析16-17
• 2.3.1 場面優(yōu)化環(huán)境描述16
• 2.3.2 機場場面運行流程16-17
• 2.3.3 場面運行沖突分析17
• 2.4 航班主要排序算法介紹17-20
• 2.4.1 改進(jìn)型FCFS算法18
• 2.4.2 帶有位置偏移約束的排序算法18-19
• 2.4.3 基于優(yōu)化窗的排序算法19-20
• 2.4.4 延誤交換算法20
• 2.5 小結(jié)20-21
• 第三章 基于管制習(xí)慣的多跑道機場離場航班排序研究21-28
• 3.1 終端區(qū)離場排序問題描述21-22
• 3.1.1 終端區(qū)航班起飛離場過程描述21
• 3.1.2 航班起降安全間隔約束21-22
• 3.1.3 航班排序優(yōu)化目標(biāo)22
• 3.2 基于管制習(xí)慣的多跑道機場離場排序問題研究22-23
• 3.3 航班離場排序模型的建立23-24
• 3.4 算法求解步驟24-25
• 3.5 算例仿真與結(jié)果分析25-27
• 3.6 小結(jié)27-28
• 第四章 多跑道機場離場航班推出時刻優(yōu)化研究28-35
• 4.1 航班推出離場過程描述28
• 4.2 推出時間優(yōu)化典型模型及算法28-30
• 4.2.1 航班推出時間優(yōu)化典型模型28-29
• 4.2.2 推出時間優(yōu)化方法29-30
• 4.3 多跑道機場離場航班推出時刻模型的建立30-31
• 4.4 啟發(fā)式算法設(shè)計31-32
• 4.5 算例仿真與結(jié)果分析32-34
• 4.6 小結(jié)34-35
• 第五章 基于滑行沖突避免的航班推出時刻問題研究35-47
• 5.1 航班離場過程場面沖突分析35-36
• 5.2 遺傳算法的基礎(chǔ)36-38
• 5.2.1 遺傳算法的介紹36
• 5.2.2 遺傳算法的數(shù)學(xué)模型36-38
• 5.3 基于滑行沖突避免的推出時刻模型的建立38-40
• 5.3.1 定義變量38-39
• 5.3.2 建立模型39-40
• 5.4 基于雙重編碼的遺傳算法的設(shè)計40-41
• 5.5 算例仿真與結(jié)果分析41-45
• 5.6 小結(jié)45-47
• 第六章 總結(jié)與展望47-49
• 6.1 主要工作總結(jié)47
• 6.2 研究展望47-49
• 參考文獻(xiàn)49-53
• 致謝53-54
• 作者簡介54

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本文編號：875290