基于延误成本的飞机排班鲁棒性问题研究

发布时间：2017-10-17 21:30

  本文关键词：基于延误成本的飞机排班鲁棒性问题研究

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【摘要】：航班计划是航空公司一切生产活动的基础和核心,包括航班时刻和频率优化、机型指派、飞机排班计划和机组排班计划4个部分,其中机型指派和飞机排班计划同时进行的一体化优化,也可称为广义飞机排班计划。近年来随着航班延误的加剧,针对航班计划鲁棒性的研究越来越多,但绝大多数现有研究在优化鲁棒性的同时,却忽略了鲁棒性的提高是以增加计划成本为代价这一事实。本文以广义飞机排班计划制定为对象,研究了综合考虑飞机排班的计划成本与鲁棒性的飞机排班的鲁棒性优化问题,研究具体工作包括以下方面:首先介绍一般飞机排班模型的建立过程,并对模型的使用限制进行分析;其次研究如何以概率分布的形式来表达航班延误,建立了描述航班延误波及影响的数学模型,确定了延误成本的计算方法;然后以一般飞机排班模型为基础,通过引入延误成本建立鲁棒性飞机排班模型,并为模型设计了基于列生成算法的求解算法;最后以国内某航空公司的航班数据为算例,针对鲁棒性模型的求解性能、解的优化程度和解的稳定程度三方面分别设计不同的算例仿真实验,实验结果证明了模型和求解算法的有效性。鲁棒性飞机排班模型生成的飞机排班计划在航班延误存在的情况下所消耗的成本更少,并且对航班延误的控制能力更强于一般飞机排班计划,对航空公司鲁棒性航班计划的制定具有一定的参考价值。
【关键词】：飞机排班 列生成 鲁棒性 延误概率 AIMMS
【学位授予单位】：南京航空航天大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：V35
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 绪论9-19
• 1.1 选题背景9
• 1.2 航班计划与飞机排班的关系9-11
• 1.3 研究现状11-16
• 1.3.1 广义飞机排班国外相关研究成果11-13
• 1.3.2 广义飞机排班国内相关研究成果13-14
• 1.3.3 航班计划鲁棒性国外研究成果14-15
• 1.3.4 航班计划鲁棒性国内研究成果15
• 1.3.5 航班延误对航班计划影响国内外研究成果15-16
• 1.3.6 现有研究中不足之处16
• 1.4 论文研究方案16-18
• 1.4.1 论文研究重点16-17
• 1.4.2 研究思路与技术路线17-18
• 1.5 论文结构18-19
• 第二章 飞机排班问题综述及相关概念19-24
• 2.1 广义飞机排班计划19-21
• 2.1.1 一体化优化的必要性19
• 2.1.2 广义飞机排班问题的约束条件19-21
• 2.2 飞机排班计划的鲁棒性21-22
• 2.2.1 鲁棒性定义21
• 2.2.2 提升鲁棒性的方法21-22
• 2.2.3 鲁棒性与计划成本之间的关系22
• 2.3 鲁棒性指标的量化22-23
• 2.4 小结23-24
• 第三章 飞机排班问题一般数学模型24-29
• 3.1 飞机排班网络流模型24-27
• 3.1.1 航班连接网络的构建24-25
• 3.1.2 飞机排班网络流数学模型25-27
• 3.2 飞机排班集合划分模型27
• 3.3 小结27-29
• 第四章 飞机排班鲁棒性优化模型29-40
• 4.1 优化目标分析29-33
• 4.1.1 目标函数组成分析29-30
• 4.1.2 鲁棒性目标的表达30-33
• 4.2 飞机排班鲁棒性优化模型33-38
• 4.2.1 模型假设与基本参数定义33-34
• 4.2.2 限制主问题（RMP）34
• 4.2.3 定价问题（PP）34-37
• 4.2.4 整数规划模型37-38
• 4.3 求解算法设计38-39
• 4.4 小结39-40
• 第五章 算例分析40-51
• 5.1 AIMMS软件介绍40-41
• 5.2 模型建立41-45
• 5.2.1 基础数据AIMMS定义41-42
• 5.2.2 限制主问题AIMMS建模42-43
• 5.2.3 定价问题AIMMS建模43-45
• 5.3 算例数据介绍45-46
• 5.4 实验设计及结果分析46-50
• 5.4.1 鲁棒性模型直接求解46-47
• 5.4.2 鲁棒性模型与一般模型对比实验47-48
• 5.4.3 实际航班延误模拟48-50
• 5.5 小结50-51
• 第六章 总结与展望51-53
• 6.1 研究总结51
• 6.2 本文创新点51
• 6.3 研究展望51-53
• 参考文献53-55
• 致谢55-56
• 在学期间的研究成果及发表的学术论文56-57
• 附录57-61

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本文编号：1051163