飛機著陸調(diào)度問題的免疫優(yōu)化方法研究.pdf

1、航空運輸對發(fā)展國民經(jīng)濟和促進國際交往具有重要意義。我國民航事業(yè)正處在高速發(fā)展時期，與此同時終端區(qū)面臨的航班擁堵問題也日益突出。飛機著陸調(diào)度(AircraftLandingScheduling，ALS)問題是終端區(qū)流量管理的重要問題，其目的是給進入終端區(qū)等待降落的飛機調(diào)配一個安全、經(jīng)濟的降落方案，保證機場的有限資源得到充分利用。因此，該問題的有效解決對增加終端區(qū)吞吐量、提高航空公司效益具有重大意義。
　　 飛機著陸調(diào)度問題是一個典

2、型的帶約束的組合優(yōu)化問題。飛機之間的排列具有指數(shù)級的搜索規(guī)模，每兩架飛機之間的最小間隔時間約束使得總的約束量也達到指數(shù)級。機場中實時性要求高、空域跑道資源極其有限，當飛機數(shù)量不斷增多時，快速得到一個既滿足各項約束又盡可能減少消耗的調(diào)度方案極為困難。
　　 針對機場終端區(qū)的飛機著陸調(diào)度優(yōu)化中存在的技術(shù)難題，本文設(shè)計了基于免疫優(yōu)化的調(diào)度方法來加以解決。
　　 (1)針對整個解空間隨著飛機數(shù)量呈指數(shù)級增長且存在大量不可行調(diào)度方

3、案的問題，本文從不斷排除較差和不可行調(diào)度方案的思路出發(fā)，利用免疫非選擇不斷排除較差的飛機序列：同時設(shè)計了基于獨立子序列的實際降落時間優(yōu)化算法。
　　 (2)進一步，考慮到非選擇方法缺乏正向?qū)?yōu)信息而導(dǎo)致的收斂速度慢的不足，本文設(shè)計了基于免疫的正向優(yōu)化方法來解決飛機著陸調(diào)度問題。引入了免疫克隆選擇機制加強了較好解附近的尋優(yōu)過程，并針對問題特點進行了算子設(shè)計。在得到較優(yōu)的飛機序列后，為了加速獲得每架飛機的實際降落時間，設(shè)計了基于緊致