基因表达式编程在枢纽机场航班波建模中的应用

发布时间：2017-09-01 00:23

  本文关键词：基因表达式编程在枢纽机场航班波建模中的应用

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【摘要】：随着航空客流量的逐步增长,我国航空运输业在国际交流和国民生活中的影响越来越重要,而衡量枢纽效益的中转效率问题在我国各机场依然很普遍。航班波的设计构建是解决枢纽机场中转效率关键科学问题的重要途径之一。基因表达式编程是一种以自然生物进化演变规律为核心,借助计算机编程技术实现的新一代自适应演化算法,为此分析设计将基因表达式编程算法利用到航班波模型的函数发现中。首先根据航班波进离港分离概念,提出了航班波理想模型函数,并设计中转机会目标对其进行分析计算得出基于中转机会最大的航班波理想模型,同时考虑机场运行效率与容量空间,进行航班波模型理论优化,分析计算模型特征,得出总体呈单调递减的航班波理论进港优化波形和离港优化波形。其次概述了基因表达式编程算法的基本背景,对其算法设计流程和关键因素做了简要说明,并结合利用多种进化收敛策略完成对传统GEP算法的改进。最后依据理论优化波形的单调递减特性,进行航班时刻简单排序,计算中转机会,验证了其在提高中转机会方面的优越性。同时以北京机场航班数据为样本,以中转机会为目标函数,设计基因表达式编程算法进行航班波函数发现,并带入机场航班数据观察对应时刻函数值,进行函数单调性分析,反向验证理论优化波形的适用性和可行性。
【关键词】：航班波 基因表达式编程 中转机会
【学位授予单位】：中国民航大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：V35
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 第一章 绪论9-15
• 1.1 课题来源及现实意义9-11
• 1.2 国内外研究现状11-12
• 1.2.1 国外研究现状11-12
• 1.2.2 国内研究现状12
• 1.3 论文主要研究内容及安排12-14
• 1.3.1 论文解决的主要问题12-13
• 1.3.2 论文的主要研究内容13
• 1.3.3 论文组织13-14
• 1.4 本章小结14-15
• 第二章 基于中转机会最大的航班波模型研究15-26
• 2.1 航班波的基本概念15-17
• 2.2 航班波理想模型分析17-19
• 2.3 基于空域容量约束的优化航班波模型19-25
• 2.3.1 优化进港波模型分析20-22
• 2.3.2 优化离港波模型分析22-24
• 2.3.3 优化航班波模型形态24-25
• 2.4 本章小结25-26
• 第三章 基因表达式编程算法设计26-36
• 3.1 基因表达式编程26-27
• 3.2 基因表达式编程关键要素27-32
• 3.2.1 种群初始化27-28
• 3.2.2 编码方式28-30
• 3.2.3 适应度函数30-31
• 3.2.4 遗传算子31-32
• 3.3 航班波仿真模型算法设计32-35
• 3.3.1 初始函数集调整32-33
• 3.3.2 快速进化策略33-34
• 3.3.3 改进GEP算法流程34-35
• 3.4 本章小结35-36
• 第四章 航班波仿真模型求解36-50
• 4.1 数据采集与波形说明36-41
• 4.2 理论优化波形分析41-45
• 4.3 仿真模型的GEP求解45-49
• 4.3.1 算法程序实现45-46
• 4.3.2 仿真求解46-49
• 4.4 本章小结49-50
• 第五章 总结与展望50-51
• 参考文献51-54
• 致谢54-55
• 作者简介55

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本文编号：768817