机场航空器地面滑行调度优化研究.docx

中国民航飞行学院毕业设计(论文)交通运输专业15级9班论题：机场航空器地面滑行调度优化研究毕业设计(论文)起止时间：2018年12月15日～6月6日(共18周)学生姓名：李梓源学号：20150615018指导教师：江波教授二级学院：空中交通管理学院报告日期：2019年6月日中国民航飞行学院毕业论文第IV页基于改进遗传算法的滑行道优化研究学生：李梓源指导老师：江波摘要随着我国民航运输业的快速发展，繁忙机场面临着日渐增大的流量压力。研究机场滑行调度优化的目的，是在保证安全的前提下，充分利用机场滑行道系统的资源，提高运行效率，增大机场容量。本文简单地介绍了机场场面结构及滑行优化问题的建模思路。根据双流机场得到的滑行路径和序列数据，确定各个航班的滑行时间。在优化算法的选择环节，对比常见遗传算法滑行道调度模型，提出一种基于标准遗传算法与模拟退火算法思想相结合的改进算法。展示了优化结果与算法的收敛性，验证了该模型达到优化的可行性。关键词：机场；滑行调度；改进遗传算法；数学模型；模拟退火算法ResearchonOptimizationoftaxiwaybasedonImprovedGeneticAlgorithmStudent:LiZiyuanInstructsteacher:JiangBoAbstractWiththerapiddevelopmentofChina'scivilaviationtransportindustry,busyairportsarefacingincreasingtrafficpressure.Thepurposeofstudyingairporttaxiwaydispatchingoptimizationistomakefulluseoftheresourcesofairporttaxiwaysystem,improveoperationefficiencyandincreaseairportcapacityonthepremiseofensuringsafety.Thispaperbrieflyintroducesthemodelingideaofairportscenestructureandtaxiingoptimizationproblem.AccordingtothetaxiingpathandsequencedataobtainedfromShuangliuAirport,thetaxiingtimeofeachflightisdetermined.Intheselectionofoptimizationalgorithm,animprovedalgorithmbasedonthecombinationofstandardgeneticalgorithmandsimulatedannealingalgorithmisproposedbycomparingthecommongeneticalgorithmtaxiwayschedulingmodel.Theconvergenceoftheoptimizationresultsandthealgorithmisshown,andthefeasibilityofthemodeltoachieveoptimizationisverified.Keywords:airport;taxiwayscheduling;improvedgeneticalgorithm;mathematicmodel;conflictresolution目录摘要IIResearchonOptimizationoftaxiwaybasedonImprovedGeneticAlgorithmIIAbstractII引言81.1选题背景和意义81.2国内外研究概况21.3课题主要研究工作3第二章机场场面介绍42.1机场场面结构42.1.1跑道42.1.2滑行道42.2机场场面滑行过程42.3机场场面滑行优化问题62.4建立机场场面网络结构模型62.5多跑道运行相关规定72.6本章小结8第三章遗传算法介绍93.1遗传算法的生物学基础93.2遗传算法的原理概述93.3遗传算法应用于繁忙机场路径优化的优劣势分析93.4遗传算法的实现步骤103.4.1流程框架103.4.2染色体编码103.4.3适应度函数的选择113.4.5遗传操作123.4.6终止条件133.5遗传算法的运行参数13第四章基于改进遗传算法的滑行路径优化调度144.1模型建立144.1.1滑行道调度模型144.1.2标准遗传算法过早收敛及改进猜想17图4.12标准遗传算法早熟收敛示意图184.1.5模型改进184.1.6初始群体的生成194.2优化策略194.3算法的实现204.4本章总结23第五章研究展望和总结245.1总结设计