飞机排班算法的研究与实现

发布时间：2017-03-28 13:17

  本文关键词：飞机排班算法的研究与实现，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】： 民航飞机排班问题是航空公司生产运营过程中的一项重要工作,其解决的好坏直接影响到航空公司的安全和效益。因此,在目前民航信息化的大背景下,如何使用合适的算法实现飞机排班的计算机化,并合理有效的进行飞机排班,是国内航空公司提高竞争力和成本控制的重要内容。 本文将进化算法引入飞机排班问题,研究并实现了基于离散型粒子群算法的飞机排班系统。论文首先分析了飞机排班的基本过程,给出了飞机排班的基本数学模型以及在多种因素限制下的数学模型。在分析目前几种典型飞机排班算法特点的基础上,对其性能进行了分析对比。考虑到各种算法的优缺点和飞机排班问题本身的各种特点,本文选择了在解决组合优化问题方面具有较好效果的离散型粒子群算法对排班过程进行优化,并着重研究了飞机排班(Fleet Assignment)算法的实现技术。根据目标函数建立飞机排班的算法数学模型,利用离散型粒子群算法对其进行优化。首先,根据飞机排班问题的属性以及各种限制和约束,定义了离散型粒子群算法中对应的各个参数和进化过程中的运算规则,通过航班节交换操作来产生运动过程中粒子在各个维度上的速度,同时通过引入排斥算子增加粒子的多样性,以保持个体的进化能力。然后建立了基于离散型粒子群算法的飞机排班模型,并讨论了基于离散型粒子群算法的飞机排班的流程、系统基本构成和各个功能模块的设计与实现。本文最后对系统性能进行了分析和评估,并提出了进一步改进建议。
【关键词】：飞机排班 组合优化 离散型粒子群算法
【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】：2007
【分类号】：F560;F224
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-11
• 第一章 绪论11-14
• 1.1 国内外研究现状及趋势11-12
• 1.2 研究目的及意义12-13
• 1.3 论文主要研究内容及结构13-14
• 第二章 飞机排班理论与方法分析14-21
• 2.1 航空公司航班计划编排过程14-15
• 2.2 飞机排班问题15-16
• 2.2.1 飞机排班问题的描述15
• 2.2.2 飞机排班规则与限制15-16
• 2.3 飞机排班数学模型16-20
• 2.3.1 飞机排班基本模型16-17
• 2.3.2 各种因素限制下的飞机排班数学模型17-20
• 2.4 飞机排班常用方法20-21
• 第三章 飞机排班算法21-43
• 3.1 飞机排班算法概述21
• 3.2 蚂蚁算法21-25
• 3.2.1 蚂蚁算法原理21-23
• 3.2.2 蚂蚁算法应用于飞机排班问题23-24
• 3.2.3 蚂蚁算法应用于飞机排班问题流程图24-25
• 3.3 模拟退火算法25-32
• 3.3.1 模拟退火算法原理25-27
• 3.3.2 模拟退火算法应用于飞机排班问题27-30
• 3.3.3 模拟退火算法应用于飞机排班问题流程图30-32
• 3.4 离散型粒子群算法32-36
• 3.4.1 离散型粒子群算法原理32-34
• 3.4.2 离散型粒子群算法应用于飞机排班问题34-35
• 3.4.3 粒子群算法应用于飞机排班问题流程图35-36
• 3.5 遗传算法36-40
• 3.5.1 遗传算法原理36-37
• 3.5.2 遗传算法应用于飞机排班问题37-39
• 3.5.3 遗传算法应用于飞机排班问题流程图39-40
• 3.6 几种算法分析与比较40-43
• 3.6.1 蚂蚁算法分析40
• 3.6.2 模拟退火算法分析40-41
• 3.6.3 离散型粒子群算法分析41
• 3.6.4 遗传算法分析41-43
• 第四章 离散型粒子群算法实现飞机排班问题43-56
• 4.1 飞机排班的实现策略43-45
• 4.1.1 飞机排班问题的实现43
• 4.1.2 飞机排班问题的数学模型设计43-45
• 4.2 飞机排班算法设计45-56
• 4.2.1 离散型粒子群算法参数及运算规则设计46-48
• 4.2.2 离散型粒子群算法优化算子48-49
• 4.2.3 运动过程中的航班节交换49-51
• 4.2.4 初始群体的产生51-53
• 4.2.5 排班结果的人工调整53-54
• 4.2.6 离散型粒子群算法求解飞机排班问题主要流程54-56
• 第五章 飞机排班系统设计与实现56-62
• 5.1 系统结构设计56-57
• 5.2 应用系统实现57-61
• 5.2.1 系统主要功能设计57
• 5.2.2 机队管理模块57-59
• 5.2.3 航班管理模块59
• 5.2.4 飞机排班模块59-61
• 5.3 系统性能评价61-62
• 总结与展望62-63
• 参考文献63-65
• 致谢65-66
• 在学期间的研究成果及发表的学术论文66

【引证文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 张群;薛雨石;;蚁群算法在机队指派问题中的应用[J];中国管理信息化;2011年13期

中国硕士学位论文全文数据库 前6条

1 杨卉竹;基于多Agent的飞机排班系统设计与实现[D];南京航空航天大学;2011年

2 刘英;应急状态下航班运行的干扰管理研究[D];武汉理工大学;2008年

3 邓玉林;空管自动化ATC系统中的飞行控制研究[D];华南理工大学;2012年

4 尹海龙;基于多任务调度的飞机排班系统设计与实现[D];南京航空航天大学;2012年

5 魏星;飞机排班一体化优化模型与算法研究[D];南京航空航天大学;2012年

6 王肆君;飞行训练计划软件的优化设计[D];电子科技大学;2012年

  本文关键词：飞机排班算法的研究与实现，，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：272350