机场停机位分配问题的遗传算法

<正>机场停机位分配是指在考虑机型大小、停机位大小,航班时刻等因素的情况下,在一定时限范围内,由机场生产指挥中心为到港或离港航班指定适宜的登机口,保证航班正点不延误,为旅客上下飞机提供登机门(国外也称机门指派)。机场停机位分配是机场地面作业中的一项核心任务,为航班分配停机位包括航班占用停机位时间和占用具体停机位两项内容。1旅客等待时间最小化在繁忙机场的运行中,一般首先考虑将航班分配至     

基于BP神经网络的机场安检旅客流量预测模型

机场安检服务资源智能分配及调度是提高机场旅客服务水平及运营效率的有效途径之一,而准确的机场安检旅客流量预测则是实现机场安检服务资源动态分配及调度的前提。以天津机场安检旅客流量的历史数据为研究对象,利用BP神经网络算法建立机场安检旅客流量预测模型,并将该预测模型通过天津机场实际旅客流量进行验证。结果表明:该基于BP神经网络的机场安检旅客流量预测模型的预测精度可达90%以上,证明其具有较高的预测精度,能很好地应用到机场安检流量预测中,为机场运营者动态调度安检服务资源提供高效的解决方案。     

基于机位预指派的机位实时调配的研究

机场的停机位预指派是指,在考虑机型大小,停机位大小,航班时刻表等因素的情况下,在一定时限范围内,由机场生产指挥中心为到港和离港航班指定适宜的登机口,保证航班正常,提高机场服务质量,在国外称为登机门的指派(gateassignment)。机位指派的目的是:保证航班安全,正点;降低航服时间;提高廊桥利用率,近机位使用率(有利于机场的经济效益,方便旅客上下飞机);提高响应速度等等。     

资源受限条件下的离港航班停机位分配优化模型

停机位作为机场的重要资源,优化停机位分配策略,实现更优的航班运行效率和旅客满意度已成为研究的重中之重。针对研究牵引车、管制员等资源受限条件下的停机位分配问题,首先以航空器延误时间最少、靠桥数最大为目标,并将靠桥数最大转化为不靠桥数最小,建立停机位分配优化模型,采用启发式算法进行求解;其次搭建场面仿真模型以验证算法的可靠性;最后通过北京大兴国际机场进行实例验证。结果表明：相较于机场实际运行情况,本文所建立的停机位分配优化模型使航空器延误降低25.5%、靠桥率提升8.8%,本文所提出的停机位分配策略可以在资源受限条件下实现场面延误和靠桥率的优化。     

考虑机场场面滑行的停机位指派研究

合理高效的停机位分配能提高机场运行效率和旅客满意度。首先,以旅客步行时间、航空器进/出港滑行时间最短为目标函数,增加同一航空公司的航空器集中停靠约束建立模型。之后设计禁忌搜索算法,以上海浦东国际机场为对象开展实例分析,对比机场原始停机位指派方案,旅客步行时间、进/出港滑行时间分别减少5.04%、25.28%和6.36%,并进行权重灵敏度分析,建议旅客步行时间权重不超过0.7。最后,基于Flexsim设计仿真实验,进/出港滑行时间和冲突次数均减少,可接受延误水平下滑行系统服务航班量增加3.30%,进/出港最大滑行延误时间减少9.09%和2.94%。     

枢纽机场航站楼面向旅客的构型优化分析

采用一种基于中转旅客步行距离的新颖分析方法，来确定枢纽机场旅客航站楼面向旅客的最优构型、该方法考虑了被以往研究忽略的两个重要事实，通过使用简便的电子数据表工具，分析在各种组合和型式的流量下，相关旅客航站楼构型的运行表现。     

多机场终端区进场交通流优化排序方法研究

为了提高终端区时空资源利用率及空中交通运行效率,综合考虑航班间尾流间隔、航向道安全间隔及定位点管制移交间隔等时间标准的约束,研究了进场交通流在多机场多跑道系统及定位点的排序优化问题,建立了整数线性规划模型,旨在最小化多机场航班的总延迟时间和跑道总调度时长.开发出Epsilon约束精确算法,可以在数分钟内求解出多机场进场交通流排序方案的Pareto前沿.通过仿真实验证明了模型的正确性及算法的有效性.     

指廊型航站楼的单NLA机位位置确定

指廊型航站楼是4E类以上机场中常见的航站楼构形,以旅客步行距离为标准,阐述了NLA(new large aircraft,新式大型飞机)引入后的单NLA机位位置确定,以供机场方面参考使用.     

基于DGPS／GIS的机场场面车辆管理和防撞系统

AnIntroductionoftheAirportGroundVehicleManagementandCollisionAvoidanceSystemwithDGPs/GIS由于飞机的起降架次逐渐增多,机场场面管理也显得越来越重要。准确合理的地面车辆调度和运行,将有效地提高机场营运效率,为维护机场地面安全提供强有力的保障。如何才能在繁忙的机场中将飞机安全、准确地引导到预定位置,如何调配机场飞机滑行引导车、油料车、电瓶车、航空货运车等？目前普遍采用的方法是目视及话音调度,间或辅以场面管制雷达进行监视。该方法在距离较远或车辆被遮挡或低能见度的情况下,对车辆管理和调度较为困难。再…     

进港飞机调度多目标优化精确算法研究

进港飞机的调度日益成为提高机场终端运作效率的一个重要环节.为了提高机场的运作效率和减少飞机降落延误所带来的损失,对于机场终端多跑道的情形,建立了混合整数0-1规划模型,旨在减少所有跑道的总工作量和最小化航班的总延误成本.为了解决该问题,开发出Epsilon约束算法,可以在几分钟内求解得出进港飞机降落方案的Pareto前沿.并通过实例证明模型的可行性及高效性,对机场终端进港飞机调度和资源的合理利用有一定的指导作用.     

基于航空公司运行成本和公平性的停机位指派

缩短航空器在飞行区的滑行距离,可以降低航空公司运行成本,减少大气污染物排放;而均衡各航空公司的滑行距离,可以提高航空公司在机场运行的公平性,提升航空公司整体竞争力。从航空公司运行成本和公平角度出发,建立基于航空公司运行成本最小化和运行最公平的停机位多目标优化指派模型。采用生物地理学算法对模型进行仿真验证,对随机指派、成本最低、最公平、公平指数小于0.1,公平指数小于0.2等五种情况的仿真结果进行比较。仿真结果表明：当公平指数小于0.1时,停机位指派不仅有效降低航空公司运行成本,并大幅度提升航空公司间公平性,说明该模型能够更好的对停机位指派进行优化。     

基于免疫进化算法的枢纽机场停机位调度模型

针对繁重机场日益严重的航班延误问题,以提高旅客的满意度和减少航班滑行时间为目标,提出了一种高效的停机位分配模型。模型基于免疫进化算法,以最少航班被分配到远机位和航班滑行时间的均方差最小为目标函数。模型可以用于在机场航班时刻已知的情况下,对不同时段的航班的停机位进行高效快速分配,通过国内某大型机场的实际运行数据进行计算及对比分析表明,模型和方法是有效可行的。     

机场飞行区资源调度问题研究(二)：发展脉络与趋势

充分释放机场资源红利,发挥机场资源的最大效益,是空管、机场、航空公司、旅客和政府等航空运输各利益相关方的共同目标。本文聚焦机场飞行区资源调度的发展脉络与趋势问题,为飞行区资源调度问题研究系列之二。从明确资源总量、盘活资源存量、做强资源增量视角梳理飞行区资源调度的发展脉络,并对飞行区资源调度的一体化、高效化、智能化、协同化和绿色化发展趋势进行分析。研究成果旨在为机场运行管理理论与应用的可持续发展提供科学指引。     

基于组合优化的停机位分配模型研究

停机位分配（ASA）是机场生产调度的核心，也是一类典型的组合优化问题。针对以往研究在优化建模方面存在的问题，较全面地考察了实际ASA过程的约束条件，以旅客在机场所移动距离总和最小化作为目标函数，建立了ASA的整数规划模型，并对该模型的求解和验证技术进行了讨论。     

基于AOE网的过站航班保障进程优化

航班地面保障是机场运行的重要环节，为了提升航班地面保障效率，针对某机场航班地面保障流程构建AOE 网，通过该机场A-CDM 系统记录的航班节点数据求出该机场航班地面保障作业的“关键路径”。通过对关键路径上可压缩工序的分析，对该机场的地面保障作业流程进行优化。以我国西南地区某机场航班地面保障的实际数据为基础，剔除不可抗力造成的不正常数据，分别计算保障流程优化前后的航班过站时间。结果表明：在33 组航班数据中，该机场使用AOE 网络优化后的保障作业流程比优化前平均减少地面保障作业时长6.1 分钟/架次，说明通过合理地优化航班地面保障进程，可以有效提高机场的运行效率。     

基于业务持续性的航空公司机务维修安全评估

为降低航空公司的事故率,提出基于业务持续性的航空公司机务维修安全评估方法。从人件、硬件、环境、应急救援和软件5个方面来建立风险评估体系,根据风险评估体系建立贝叶斯网络模型,利用能够反映航空公司安全维修状况的历史定量数据作为训练参数。在建立起评估模型的基础上,对航空公司的机务维修进行安全评估和敏感性分析。实验证明,方法能预测风险发展趋势,有效地降低事故发生率,为航空公司的安全运行提供科学依据。     

基于蜂群算法的飞机滑行路径优化

研究了飞机场面滑行路径动态规划问题,将三种滑行冲突作为约束条件,建立了场面运行模块化模型。基于蜂群算法给出了问题的优化算法,并进行了计算机仿真实验,结果表明可以大大减少滑行时间。算法既可以用于滑行路径的动态规划,也可以为繁忙机场的安全运行提供决策支持。     

停机位分配问题优化技术

停机位分配是一类规模较大的组合优化问题，也是民航机场生产调度的关键和薄弱环节。根据系统优化理论，考察了ASA问题的研究历程和发展趋势，论述了ASA优化问题研究的一般技术途径，并对其关键技术——建模技术和优化求解技术进行了较为深入的探讨。     

航路网络生成及优化

空中交通流运行的安全性和成本取决于航路网络结构。基于节点度实现航路网络枢纽节点和干线节点分层,利用全局耦合生成主干网络,运用距离连接概率实现干线节点社区化,采用连接概率生成社区网络;采用DBSCAN聚类算法,基于角度和距离实现航路网络优化;以中国大陆空域为例,实现了主干航路网络和局部干线航路网络的生成及优化,验证了方法的可行性。在与相关研究对比,基于节点度的枢纽节点选取更加客观合理,所构建的分层航路网络结构符合机场点的分布特性,采用DBSCAN聚类算法优化效率明显提高。