民航機(jī)場停機(jī)位分配與優(yōu)化技術(shù)研究.pdf

1、民航機(jī)場是航空運(yùn)輸鏈中旅客、貨物和郵件的起始點(diǎn)、轉(zhuǎn)接點(diǎn)和終結(jié)點(diǎn)，也是一個國家和地區(qū)最重要的基礎(chǔ)設(shè)施之一。機(jī)場關(guān)注的焦點(diǎn)一直是航空安全、優(yōu)質(zhì)服務(wù)和經(jīng)營效益三個方面，面臨的主要壓力是設(shè)施容量不足，保障能力難以適應(yīng)航空運(yùn)輸業(yè)的快速發(fā)展。因此，如何在保證地面飛行安全的前提下，通過生產(chǎn)資源的合理調(diào)度與優(yōu)化配置，提高服務(wù)水平，提高設(shè)施資源利用率，從而提高經(jīng)營效益，已經(jīng)成為機(jī)場運(yùn)營迫切需要深入研究和盡快解決的關(guān)鍵問題。 本文利用系統(tǒng)優(yōu)化和系統(tǒng)

2、仿真，以及人工智能的理論與方法，對機(jī)場生產(chǎn)調(diào)度的核心環(huán)節(jié)——停機(jī)位分配(Aircraft Stands Assignment，簡稱ASA)及其優(yōu)化技術(shù)進(jìn)行了研究，以期為機(jī)場生產(chǎn)調(diào)度提供理論和方法支持。 本文的主要研究工作及創(chuàng)新點(diǎn)如下： 1．深入考察了民航機(jī)場生產(chǎn)調(diào)度過程，論述了ASA方法及其優(yōu)化技術(shù)研究的重大意義，分析了國內(nèi)外ASA問題的研究現(xiàn)狀和存在的問題，探討了ASA問題的研究策略； 2．分析了實(shí)際ASA過程

3、的約束條件和目標(biāo)要求，引進(jìn)建模假設(shè)和簡化條件，將ASA過程中的基本約束形式化地表述為一組約束函數(shù)，以旅客在機(jī)場移動距離最短和機(jī)場設(shè)施設(shè)備利用率最高作為目標(biāo)函數(shù)，建立了ASA問題的多目標(biāo)二次整數(shù)規(guī)劃模型，為ASA優(yōu)化算法研究奠定了基礎(chǔ)； 3．根據(jù)禁忌搜索算法的基本理論和方法，提出了ASA優(yōu)化求解算法，并對該算法的能行性進(jìn)行了分析。在算法設(shè)計中，引進(jìn)了解集元素之間距離的概念，提出了“蜘蛛型”和“蝌蚪型”侯選解集結(jié)構(gòu)以及相應(yīng)的鄰域搜索

4、方法，較好地實(shí)現(xiàn)了集中搜索和分散搜索策略； 4．采用基于隨機(jī)事件模型的系統(tǒng)仿真技術(shù)，建立了ASA仿真與優(yōu)化實(shí)驗平臺，對ASA實(shí)際過程進(jìn)行計算機(jī)仿真，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行計算實(shí)驗，對ASA優(yōu)化模型和算法進(jìn)行驗證研究，證明了本文提出的ASA優(yōu)化模型和算法的可行性與有效性； 5．利用基于規(guī)則的推理機(jī)制處理附加約束，以彌補(bǔ)模型和算法對描述和處理復(fù)雜約束的能力的不足，進(jìn)而探討了ASA知識庫和推理機(jī)的實(shí)現(xiàn)技術(shù)； 6．分析了實(shí)際AS