機(jī)場(chǎng)擴(kuò)展終端區(qū)的運(yùn)行優(yōu)化策略研究.pdf

1、在整個(gè)航空運(yùn)輸系統(tǒng)中，機(jī)場(chǎng)處于網(wǎng)絡(luò)的結(jié)點(diǎn)地位，機(jī)場(chǎng)擴(kuò)展終端區(qū)是整個(gè)系統(tǒng)效率的瓶頸。這是一個(gè)值得關(guān)注、研究并進(jìn)行優(yōu)化的領(lǐng)域，它的運(yùn)行狀況改善，將極大地提高整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行效率。基于這一認(rèn)識(shí)，本文以機(jī)場(chǎng)擴(kuò)展終端區(qū)(空側(cè))為研究對(duì)象，對(duì)其特性、容量評(píng)估和運(yùn)行優(yōu)化策略問(wèn)題進(jìn)行了相關(guān)的理論研究。 首先建立了機(jī)場(chǎng)跑道系統(tǒng)容量的不確定性分析模型，該模型使用概率論方法，以實(shí)際機(jī)場(chǎng)統(tǒng)計(jì)交通流為基礎(chǔ)，能反映實(shí)際機(jī)場(chǎng)運(yùn)行狀態(tài)下的最大容量和容量曲線；然后

2、，在基于容量限制的基礎(chǔ)上，使用線性規(guī)劃模型對(duì)跑道容量的優(yōu)化分配方案進(jìn)行了研究，考慮了固定分配策略、變化分配策略、進(jìn)場(chǎng)和離場(chǎng)的優(yōu)先度和定位點(diǎn)容量限制問(wèn)題。屬于NPC類算法的飛機(jī)著陸調(diào)度問(wèn)題對(duì)機(jī)場(chǎng)系統(tǒng)的容量和運(yùn)行效率起一個(gè)至關(guān)重要的作用。在該問(wèn)題上，本文首先通過(guò)0-1線性規(guī)劃模型對(duì)其進(jìn)行了研究，在此基礎(chǔ)上，提出了MPS隱枚舉算法，實(shí)現(xiàn)了MPS=1限定下的優(yōu)化求解，加上時(shí)間窗深度優(yōu)化限制后，實(shí)現(xiàn)了計(jì)算量隨規(guī)模的線性增長(zhǎng)。同時(shí)，本文對(duì)其他幾種啟

3、發(fā)式算法進(jìn)行了對(duì)比研究。最后，基于遺傳算法，本文提出了針對(duì)問(wèn)題的整數(shù)編碼方案和交叉變異算子，避免了在后代中產(chǎn)生非法解的問(wèn)題，顯示出較好的性能結(jié)果。 論文的主要?jiǎng)?chuàng)新性工作在于： 1，系統(tǒng)地分析了跑道容量的諸多影響因素，建立了跑道容量的不確定性分析模型，并進(jìn)行了相應(yīng)的軟件實(shí)現(xiàn)。這一容量研究方法在國(guó)內(nèi)是首次進(jìn)行。 2，在容量曲線限制下的優(yōu)化策略問(wèn)題上，首次在國(guó)內(nèi)對(duì)比研究了固定分配策略、變化分配策略、起飛著陸優(yōu)先度策略和

4、定位點(diǎn)容量限制對(duì)優(yōu)化結(jié)果的影響。 3，獨(dú)立研究提出了飛機(jī)著陸調(diào)度問(wèn)題的MPS隱枚舉算法和相應(yīng)的軟件實(shí)現(xiàn)。實(shí)現(xiàn)了NPC問(wèn)題計(jì)算量隨規(guī)模的線性增長(zhǎng)。這點(diǎn)優(yōu)秀于以往國(guó)外同類的研究。 4，首次在國(guó)內(nèi)對(duì)比研究線性規(guī)劃算法、MPS隱枚舉優(yōu)化算法、MPS隱枚舉時(shí)間窗算法和啟發(fā)式算法的性能，MPS隱枚舉時(shí)間窗算法和啟發(fā)式算法具有相近的性能，但前者滿足復(fù)雜約束能力較強(qiáng)。 5，在國(guó)內(nèi)首次使用遺傳算法對(duì)飛機(jī)到達(dá)交通流的優(yōu)化策略進(jìn)行了研