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基于改进SWO算法的机场停机位分配优化问题的研究

作　者: 于翠玲
导　师: 宋雪雁
学　校: 天津大学
专　业: 计算机科学与技术
关键词: 机场停机位分配算法禁忌搜索遗传算法
分类号: TP301.6
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 2次
引　用: 0次
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内容摘要

机场停机位作为机场的重要资源如何能够通过利用机场有限的资源为进离场的航班及乘客提供高质量服务已成为停机位分配的重要课题。停机位的分配是指在受到机场、航班等制约的情况下对未来一个时间段内的到港航班分配合适的停机位，方便旅客上下飞机，保证机场正常运行并满足一定优化目标的一项综合管理问题。对停机位进行优化分配使其能够缩短顾客平均行走距离，可以提升顾客满意度，这对于机场提高服务质量和运行效率具有重要意义。本文在总结和研究了大量国内外相关参考文献的基础上，基于禁忌算法的改进的（）算法对机场停机位分配优化问题进行了研究，主要做了三方面的工作：第一，以最小化乘客平均行走距离为目标函数，建立相应的停机位分配数学模型，并将算法应用于此，提出了新的启发式修改策略；第二，算法是通过同时在两个空间内进行搜索来实现其快速找到最优解的，但同时也存在着不足，排序过程中对元素顺序的微小改变可能会引起对应解决方案的一个很大的变动，在解空间中不能很小的动作，导致其收敛性较差。本文在深入研究了传统算法的基础上，引入禁忌搜索对算法进行了改进，并与传统的算法的结果进行了比较，实验结果表明引入禁忌搜索可以显著提高其有效性和执行速度；第三，为了验证本文改进算法在停机位分配问题上的快速性和有效性，本文对构建的模型用遗传算法进行了求解，并综合比较算法、改进算法以及遗传算法三种不同算法在数据集上的结果。结果表明：改进算法虽然比原始算法付出了稍多的时间代价，但是解的质量与其相比得到了提高，而且遗传算法相比，不仅能得到高质量的解同时速度上也具有优势。这证明了对算法的改进是可行且有效的。

全文目录

摘要  3-4
ABSTRACT  4-7
第一章绪论  7-11
  1.1 研究意义及背景  7-9
  1.2 本文研究内容、创新点与章节安排  9-11
    1.2.1 研究内容及创新点  9
    1.2.2 章节安排  9-11
第二章停机位分配问题研究现状综述  11-17
  2.1 国外研究现状  12-14
    2.1.1 计算机仿真策略研究  12-13
    2.1.2 优化技术策略研究  13
    2.1.3 人工智能策略研究  13-14
  2.2 国内研究现状  14-15
  2.3 停机位分配研究存在的问题  15-16
  2.4 本章小结  16-17
第三章停机位分配的模型建立  17-23
  3.1 机场停机位分配问题  17-18
    3.1.1 普通机场的结构和布局  17
    3.1.2 航班简介  17
    3.1.3 停机位的简介  17-18
  3.2 停机位分配问题的约束条件和目标函数  18-19
    3.2.1 停机位分配问题的基本约束条件  18-19
    3.2.2 停机位分配问题的优化目标  19
  3.3 停机位分配问题的数学模型  19-22
    3.3.1 一般假设前提  19-20
    3.3.2 停机位分配的模型  20-22
  3.4 本章小结  22-23
第四章停机位分配问题的算法实现  23-32
  4.1 算法简介  23-25
    4.1.1 算法构成  23-24
    4.1.2 算法分析  24-25
  4.2 停机位分配的算法设计与实现  25-28
    4.2.1 责罚值  25-27
    4.2.2 分析器  27
    4.2.3 排序器  27
    4.2.4 构造器  27-28
  4.3 停机位分配的算法伪码  28-29
  4.4 实际停机位分配实验数据集上的算法实现与结果  29-32
第五章停机位分配问题的改进算法实现  32-42
  5.1 禁忌算法简介  32-36
    5.1.1 禁忌搜索原理  32-33
    5.1.2 算法描述  33-34
    5.1.3 禁忌搜索算法的构成要素  34-36
  5.2 基于禁忌算法的改进算法实现  36-40
    5.2.1 改进算法的伪码和流程图  36-38
    5.2.2 实际停机位分配实验数据集上的结果  38-39
    5.2.3 改进算法与传统算法的结果比较  39-40
  5.3 改进算法与传统算法的结果分析  40-42
第六章改进算法与遗传算法的比较  42-49
  6.1 遗传算法简介  42-43
  6.2 基于遗传算法的停机位分配问题求解  43-47
    6.2.1 染色体编码  43
    6.2.2 适应度评价  43-44
    6.2.3 遗传运算算子  44-46
    6.2.4 遗传算法流程图  46-47
  6.3 改进算法与遗传算法的比较实验结果及分析  47-49
第七章总结与展望  49-51
  7.1 全文总结  49
  7.2 工作展望  49-51
参考文献  51-55
发表论文和参加科研情况说明  55-56
致谢  56

基于改进SWO算法的机场停机位分配优化问题的研究

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