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机场停机位分配优化问题的研究

作　者: 蒋延军
导　师: 宋雪雁
学　校: 天津大学
专　业: 计算机应用技术
关键词: 机场 停机位分配图 着色算法 SWO算法 遗传算法
分类号: TP301.6
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要


本论文的研究核心是机场停机位优化分配问题,所谓停机位分配优化问题就是考虑如何在满足一定约束的条件下,为到达和离开机场的航班分配适合的停机位,保证航班正常运行并满足一定优化目标的一项综合管理问题。该问题的解决将结束我国大部分机场运行管理中的机位分配计划的手工管理方式,实现计算机优化机位分配,适应信息化的飞速发展,从而有助于机场运营企业提高设备资源的利用效率,降低运营成本,同时节省人力资源,因此具有重要的研究价值和应用价值。本文在总结和研究了大量国内外相关参考文献的基础上,进一步对航班停机位分配优化问题进行研究,主要做了三方面的工作。第一,以占用停机位数目最少为目标函数建立分配模型,通过量化剩余大、中、小停机位对目标函数的贡献,采用一种新的基于权重的停机位分配图着色算法对模型进行求解,并用实验证明了该方法的有效性。第二,以旅客平均行走距离最短为目标函数,引入一种全新的SWO算法对停机位分配问题进行建模和求解,并用实验证实了该方法的可行性和有效性。第三,以停机位分配时刻表的稳定性和鲁棒性为目标函数,采用改进的遗传算法求解停机位分配问题,实验证明该方法切实有效。

全文目录


中文摘要  3-4
ABSTRACT  4-8
第一章 绪论  8-12
  1.1 研究意义及背景  8-9
  1.2 本论文研究内容和方法  9-10
  1.3 论文写作框架  10-12
第二章 停机位分配问题研究现状综述  12-17
  2.1 国外研究现状  12-14
  2.2 国内研究现状  14-16
  2.3 国内外研究存在的不足  16
  2.4 本章小结  16-17
第三章 停机位分配问题的模型构建  17-23
  3.1 停机位分配问题  17
  3.2 停机位分配问题的约束条件和优化目标  17-18
    3.2.1 停机位分配问题的约束条件  17
    3.2.2 停机位分配问题的优化目标  17-18
  3.3 停机位分配问题的模型构建  18-22
    3.3.1 停机位分配问题的约束条件  18
    3.3.2 停机位分配的图着色模型  18-20
    3.3.3 停机位分配的SWO模型  20-21
    3.3.4 停机位分配的遗传算法模型  21-22
  3.4 本章小结  22-23
第四章 基于权重的停机位分配图着色算法  23-29
  4.1 传统图着色算法简介  23
  4.2 基于权重的停机位分配图着色算法设计  23-26
    4.2.1 航班时间冲突判定算法设计  23-24
    4.2.2 航班分配难度系数排序算法设计  24-26
    4.2.3 航班分配着色算法设计  26
  4.3 实验及结果分析  26-28
    4.3.1 实验数据的生成  26
    4.3.2 实验结果  26-28
  4.4 本章小结  28-29
第五章 停机位分配的SWO算法  29-42
  5.1 SWO算法简介  29-30
  5.2 停机位分配的SWO算法设计与实现  30-34
    5.2.1 启发式参数（heuristic）  30
    5.2.2 启发式修改参数（heuristic modifier）  30-32
    5.2.3 构造器（Constructor）  32
    5.2.4 分析器（Analyzer）  32
    5.2.5 排序器（Prioritizer）  32-33
    5.2.6 航班顺序混洗  33
    5.2.7 停机位分配问题算法伪码  33-34
  5.3 实际数据集上的实验  34-38
    5.3.1 数据集描述  34-36
    5.3.2 实验结果  36-38
  5.4 随机数据集上的实验  38-40
    5.4.1 实验数据的生成  38
    5.4.2 实验结果  38-40
  5.5 实验结果分析  40-41
  5.6 本章小结  41-42
第六章 改进的停机位分配遗传算法  42-54
  6.1 遗传算法简介  42-43
  6.2 停机位分配的遗传算法设计  43-48
    6.2.1 编码  43
    6.2.2 适应度函数  43-44
    6.2.3 生成初始种群  44-45
    6.2.4 遗传操作  45-47
    6.2.5 参数和终止条件  47-48
  6.3 对遗传算法的改进  48
  6.4 遗传算法流程图  48-51
  6.5 实验及结果分析  51-53
  6.6 本章小结  53-54
第七章 总结与展望  54-56
  7.1 全文总结  54
  7.2 工作展望  54-56
插图索引  56-57
表格索引  57-58
参考文献  58-62
发表论文和科研情况说明  62-63
致谢  63

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 计算技术、计算机技术 > 一般性问题 > 理论、方法 > 算法理论
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