基于NSGA-Ⅱ的多目标航班登机口调度研究

民航客运量的增加加剧了各机场的候机紧张程度,增加登机口对中转旅客的航班衔接具有重要的影响。本文针对登机口候机紧张和中转旅客航班衔接的问题,对多目标航班登机口调度问题进行研究,建立多目标航班登机口调度问题的数学模型,设计最小化登机口总使用量、最小化旅客最大总步行时间的目标函数。针对建立的多目标问题模型,提出基于NSGA-Ⅱ的求解方法,以快速非支配排序及拥挤距离为适应度评价方法,根据航班登机口调度问题与柔性作业车间调度问题的共性特点进行类比,提出一种问题假设与数据处理方法,将所有航班处理为各个工件的工序,采用工序排序和加工机器分配两部分结合的编码方法,最后以某机场当日51个航班15个登机口调度问题为例,验证了模型及提出的算法。结果表明,登机口的总使用量和旅客最大总步行时间的目标函数并非线性关系,采用单目标优化算法求解,无法兼顾两个目标,使用本文提出的NSGA-Ⅱ算法求解,可以最终确定一组Pareto解集,该解集中的每个解都能得到兼顾。

机场登机口优化调度算法及实证

在图论的基础上建立了旅客登机口优化安排的网络模型,给出了它的优化算法。考虑到在登机口调度的实际运作中存在着飞机停场的时间限制、"航班对"的限制和机型与登机口的匹配等限制,提出了该理论模型在使用中的实用算法,并用首都机场18个登机口优化安排334个航班的例子证实了这种算法在缩短旅客步行距离和提高设施利用率方面的显著效果。该算法也可以用于到港飞机停靠廊桥的优化安排,以减少旅客从廊桥到行李房步行的总距离。