航班恢復(fù)優(yōu)化算法研究
發(fā)布時間:2021-07-14 06:41
惡劣天氣和機械故障等原因常常造成航班不能按照原計劃執(zhí)行,擾亂了航空公司的正常運營,從而提出了航班恢復(fù)問題。由于該問題有迫切的現(xiàn)實需求,且是一個具有多變量和復(fù)雜約束的組合優(yōu)化問題,所以吸引了許多研究者的關(guān)注。目前,雖然對該問題的研究取得了許多成果,但隨著航空業(yè)的不斷發(fā)展,現(xiàn)有模型和優(yōu)化方法存在考慮的約束條件和恢復(fù)策略不夠全面、求解大規(guī)模航班恢復(fù)問題效率低等問題,同時航空公司又提出了新的需求,包括處理聯(lián)程航班、采用調(diào)機策略等。為了解決這些問題,本文考慮聯(lián)程航班拉直及包括調(diào)機策略在內(nèi)的五種恢復(fù)策略,對航班恢復(fù)問題的模型及優(yōu)化方法進行了研究,并提出了新的模型及優(yōu)化算法。包括以下幾個方面:第一,基于每架飛機執(zhí)行一個航班后可銜接的航班數(shù)有限的思想,提出通過建立航班恢復(fù)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計整數(shù)規(guī)劃模型的求解方法。由于構(gòu)建的恢復(fù)網(wǎng)絡(luò)的變量和節(jié)點眾多,提出了一種可行方案發(fā)現(xiàn)算法對網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點和弧數(shù)據(jù)進行約減,使網(wǎng)絡(luò)中的變量更有利于模型的構(gòu)建。實驗結(jié)果表明,本文提出的整數(shù)規(guī)劃模型能有效地解決小規(guī)模航班恢復(fù)問題,但由于求解速度慢,無法在可接受時間內(nèi)對大規(guī)模問題進行求解。第二,為解決大規(guī)模航班恢復(fù)問題求解效率低下的問題,...
【文章來源】:北京交通大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:71 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
航班計劃示例
網(wǎng)絡(luò)流模型是基于多商品流網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建的[11]。該網(wǎng)絡(luò)是由一系子偶圖中包含飛機和取消航班兩種商品。航班和飛機在機場的絡(luò)的形式展示,網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點包括飛機源節(jié)點、航班節(jié)點、取點和匯聚節(jié)點。??展示了一個典型的機場子偶圖網(wǎng)絡(luò),左側(cè)的51節(jié)點和51節(jié)點分航班取消源節(jié)點,七表示航班到達(dá)節(jié)點;右側(cè)的力表示航班節(jié)。在子偶圖中,源節(jié)點&指向節(jié)點/i的弧表明飛機可執(zhí)行該向節(jié)點^的弧表明飛機停止執(zhí)行任務(wù),取消源節(jié)點51指向節(jié)取消,節(jié)點A指向節(jié)點的弧表明飛機執(zhí)行連續(xù)的航班任務(wù),成本。由圖可知,到達(dá)機場的飛機都對應(yīng)著一個飛機源節(jié)點,應(yīng)著一個航班到達(dá)節(jié)點,飛機源節(jié)點、航班到達(dá)節(jié)點和取消源節(jié)點,表示飛機執(zhí)行節(jié)點對應(yīng)的航班、飛機停止執(zhí)行任務(wù)和該網(wǎng)絡(luò)建立對應(yīng)的多商品網(wǎng)絡(luò)流模型,表2-2列出了模型中使
如果可以銜接,則為該航班生成對應(yīng)的航班節(jié)點;依次調(diào)度下去,直到所有??的尾航班都己調(diào)度完成,此時航班恢復(fù)網(wǎng)絡(luò)建成。??在恢復(fù)期內(nèi),每個航班后面可以銜接很多的航班,同時該航班也可以銜接在其??他航班的后面,也就是說,在恢復(fù)網(wǎng)絡(luò)中每個航班會在網(wǎng)絡(luò)中生成多個航班節(jié)點,??但是不同節(jié)點代表不同的執(zhí)行方案。網(wǎng)絡(luò)中航班節(jié)點只有一條弧指向該節(jié)點,但是??可以有多條弧從該節(jié)點指向其他節(jié)點。為了使網(wǎng)絡(luò)更加統(tǒng)一,添加了源節(jié)點S和匯??節(jié)點t,表示恢復(fù)期的開始和結(jié)束。??3.1.2航班恢復(fù)網(wǎng)絡(luò)的基本結(jié)構(gòu)??建立該航班恢復(fù)網(wǎng)絡(luò)的目的是將航班的恢復(fù)過程以一個網(wǎng)絡(luò)的形式呈現(xiàn)出來,該網(wǎng)絡(luò)包含了所有的可行解。圖3-1給出了航班恢復(fù)網(wǎng)絡(luò)示意圖;謴(fù)網(wǎng)絡(luò)由兩種??元素組成:節(jié)點和弧。節(jié)點包括:航班節(jié)點、飛機-機場節(jié)點、源節(jié)點s和匯節(jié)點t。??指向節(jié)點的弧表示某個航班的到達(dá)。源自源節(jié)點s的弧表示飛機在初始機場準(zhǔn)備執(zhí)??行航班任務(wù)。??
【參考文獻】:
期刊論文
[1]受擾航班恢復(fù)問題的優(yōu)化方案研究[J]. 田倩南,李昆鵬,李文莉,徐東洋. 管理學(xué)報. 2018(10)
[2]基于離散時空網(wǎng)絡(luò)的不正常航班可行路徑生成算法[J]. 賽秋玥,劉祎,畢軍,張俊. 交通世界. 2018(26)
[3]考慮多因素的不正常航班飛機計劃恢復(fù)模型[J]. 趙小梅,畢軍,王永興,張俊. 交通運輸研究. 2017(02)
[4]基于并行GRASP的不正常航班調(diào)度算法[J]. 張力菠,鮑和映. 運籌與管理. 2016(05)
[5]基于航班延誤的飛機和乘客恢復(fù)模型[J]. 姜茂,韓曉龍. 華中師范大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2015(06)
[6]不正常航班恢復(fù)的一種改進的列生成算法[J]. 吳剛,嚴(yán)俊. 南京航空航天大學(xué)學(xué)報. 2014(02)
[7]基于列生成法的不正常航班調(diào)度[J]. 白鳳,朱金福,高強. 系統(tǒng)工程理論與實踐. 2010(11)
[8]流不平衡條件下飛機恢復(fù)的優(yōu)化模型與算法研究[J]. 唐小衛(wèi),朱金福,高強. 小型微型計算機系統(tǒng). 2010(04)
[9]不正常航班延誤調(diào)度模型及算法[J]. 趙秀麗,朱金福,郭梅. 系統(tǒng)工程理論與實踐. 2008(04)
博士論文
[1]不正常航班恢復(fù)優(yōu)化問題研究[D]. 朱博.南京航空航天大學(xué) 2016
[2]航空公司不正常航班恢復(fù)模型及算法研究[D]. 趙秀麗.南京航空航天大學(xué) 2010
[3]啟發(fā)式算法及其在同順序流水作業(yè)問題中的應(yīng)用[D]. 董興業(yè).北京交通大學(xué) 2008
[4]航空公司不正常航班管理和調(diào)度算法研究[D]. 姚韻.南京航空航天大學(xué) 2006
碩士論文
[1]基于離散時空網(wǎng)絡(luò)的不正常航班恢復(fù)問題研究[D]. 牟雪娣.北京交通大學(xué) 2018
[2]考慮旅客因素的不正常航班恢復(fù)問題研究[D]. 郝強.中國民航大學(xué) 2018
[3]機場容量不確定時的不正常航班恢復(fù)問題研究[D]. 何洋.南京航空航天大學(xué) 2018
[4]故障恢復(fù)時間不確定的不正常航班恢復(fù)問題研究[D]. 周靖為.南京航空航天大學(xué) 2018
[5]不正常航班優(yōu)化調(diào)度方法研究[D]. 宋政.中國民航大學(xué) 2016
[6]需求可拆分車輛路徑問題的迭代局部搜索算法研究[D]. 溫真真.北京交通大學(xué) 2015
[7]航空公司不正常航班調(diào)度研究[D]. 鮑和映.南京航空航天大學(xué) 2013
[8]基于旅客行程的飛機航班一體化恢復(fù)研究[D]. 陸宏蘭.南京航空航天大學(xué) 2010
本文編號:3283630
【文章來源】:北京交通大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:71 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
航班計劃示例
網(wǎng)絡(luò)流模型是基于多商品流網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建的[11]。該網(wǎng)絡(luò)是由一系子偶圖中包含飛機和取消航班兩種商品。航班和飛機在機場的絡(luò)的形式展示,網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點包括飛機源節(jié)點、航班節(jié)點、取點和匯聚節(jié)點。??展示了一個典型的機場子偶圖網(wǎng)絡(luò),左側(cè)的51節(jié)點和51節(jié)點分航班取消源節(jié)點,七表示航班到達(dá)節(jié)點;右側(cè)的力表示航班節(jié)。在子偶圖中,源節(jié)點&指向節(jié)點/i的弧表明飛機可執(zhí)行該向節(jié)點^的弧表明飛機停止執(zhí)行任務(wù),取消源節(jié)點51指向節(jié)取消,節(jié)點A指向節(jié)點的弧表明飛機執(zhí)行連續(xù)的航班任務(wù),成本。由圖可知,到達(dá)機場的飛機都對應(yīng)著一個飛機源節(jié)點,應(yīng)著一個航班到達(dá)節(jié)點,飛機源節(jié)點、航班到達(dá)節(jié)點和取消源節(jié)點,表示飛機執(zhí)行節(jié)點對應(yīng)的航班、飛機停止執(zhí)行任務(wù)和該網(wǎng)絡(luò)建立對應(yīng)的多商品網(wǎng)絡(luò)流模型,表2-2列出了模型中使
如果可以銜接,則為該航班生成對應(yīng)的航班節(jié)點;依次調(diào)度下去,直到所有??的尾航班都己調(diào)度完成,此時航班恢復(fù)網(wǎng)絡(luò)建成。??在恢復(fù)期內(nèi),每個航班后面可以銜接很多的航班,同時該航班也可以銜接在其??他航班的后面,也就是說,在恢復(fù)網(wǎng)絡(luò)中每個航班會在網(wǎng)絡(luò)中生成多個航班節(jié)點,??但是不同節(jié)點代表不同的執(zhí)行方案。網(wǎng)絡(luò)中航班節(jié)點只有一條弧指向該節(jié)點,但是??可以有多條弧從該節(jié)點指向其他節(jié)點。為了使網(wǎng)絡(luò)更加統(tǒng)一,添加了源節(jié)點S和匯??節(jié)點t,表示恢復(fù)期的開始和結(jié)束。??3.1.2航班恢復(fù)網(wǎng)絡(luò)的基本結(jié)構(gòu)??建立該航班恢復(fù)網(wǎng)絡(luò)的目的是將航班的恢復(fù)過程以一個網(wǎng)絡(luò)的形式呈現(xiàn)出來,該網(wǎng)絡(luò)包含了所有的可行解。圖3-1給出了航班恢復(fù)網(wǎng)絡(luò)示意圖;謴(fù)網(wǎng)絡(luò)由兩種??元素組成:節(jié)點和弧。節(jié)點包括:航班節(jié)點、飛機-機場節(jié)點、源節(jié)點s和匯節(jié)點t。??指向節(jié)點的弧表示某個航班的到達(dá)。源自源節(jié)點s的弧表示飛機在初始機場準(zhǔn)備執(zhí)??行航班任務(wù)。??
【參考文獻】:
期刊論文
[1]受擾航班恢復(fù)問題的優(yōu)化方案研究[J]. 田倩南,李昆鵬,李文莉,徐東洋. 管理學(xué)報. 2018(10)
[2]基于離散時空網(wǎng)絡(luò)的不正常航班可行路徑生成算法[J]. 賽秋玥,劉祎,畢軍,張俊. 交通世界. 2018(26)
[3]考慮多因素的不正常航班飛機計劃恢復(fù)模型[J]. 趙小梅,畢軍,王永興,張俊. 交通運輸研究. 2017(02)
[4]基于并行GRASP的不正常航班調(diào)度算法[J]. 張力菠,鮑和映. 運籌與管理. 2016(05)
[5]基于航班延誤的飛機和乘客恢復(fù)模型[J]. 姜茂,韓曉龍. 華中師范大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2015(06)
[6]不正常航班恢復(fù)的一種改進的列生成算法[J]. 吳剛,嚴(yán)俊. 南京航空航天大學(xué)學(xué)報. 2014(02)
[7]基于列生成法的不正常航班調(diào)度[J]. 白鳳,朱金福,高強. 系統(tǒng)工程理論與實踐. 2010(11)
[8]流不平衡條件下飛機恢復(fù)的優(yōu)化模型與算法研究[J]. 唐小衛(wèi),朱金福,高強. 小型微型計算機系統(tǒng). 2010(04)
[9]不正常航班延誤調(diào)度模型及算法[J]. 趙秀麗,朱金福,郭梅. 系統(tǒng)工程理論與實踐. 2008(04)
博士論文
[1]不正常航班恢復(fù)優(yōu)化問題研究[D]. 朱博.南京航空航天大學(xué) 2016
[2]航空公司不正常航班恢復(fù)模型及算法研究[D]. 趙秀麗.南京航空航天大學(xué) 2010
[3]啟發(fā)式算法及其在同順序流水作業(yè)問題中的應(yīng)用[D]. 董興業(yè).北京交通大學(xué) 2008
[4]航空公司不正常航班管理和調(diào)度算法研究[D]. 姚韻.南京航空航天大學(xué) 2006
碩士論文
[1]基于離散時空網(wǎng)絡(luò)的不正常航班恢復(fù)問題研究[D]. 牟雪娣.北京交通大學(xué) 2018
[2]考慮旅客因素的不正常航班恢復(fù)問題研究[D]. 郝強.中國民航大學(xué) 2018
[3]機場容量不確定時的不正常航班恢復(fù)問題研究[D]. 何洋.南京航空航天大學(xué) 2018
[4]故障恢復(fù)時間不確定的不正常航班恢復(fù)問題研究[D]. 周靖為.南京航空航天大學(xué) 2018
[5]不正常航班優(yōu)化調(diào)度方法研究[D]. 宋政.中國民航大學(xué) 2016
[6]需求可拆分車輛路徑問題的迭代局部搜索算法研究[D]. 溫真真.北京交通大學(xué) 2015
[7]航空公司不正常航班調(diào)度研究[D]. 鮑和映.南京航空航天大學(xué) 2013
[8]基于旅客行程的飛機航班一體化恢復(fù)研究[D]. 陸宏蘭.南京航空航天大學(xué) 2010
本文編號:3283630
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