飛機著陸調度問題的免疫優(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度方案極為困難。
　　 針對機場終端區(qū)的飛機著陸調度優(yōu)化中存在的技術難題，本文設計了基于免疫優(yōu)化的調度方法來加以解決。
　　 (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度方

3、案的問題，本文從不斷排除較差和不可行調度方案的思路出發(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尋優(yōu)信息而導致的收斂速度慢的不足，本文設計了基于免疫的正向優(yōu)化方法來解決飛機著陸調度問題。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，設計了基于緊致