新增卫星厅下机场航班——登机口优化分配问题

考虑机场新增卫星厅这一情形并研究了航班——登机口优化分配问题。首先建立了以被使用登机口数量最少和中转旅客中转流程时间最少的双目标0-1整数规划模型,然后设计了考虑初始状态较优的分层寻优算法,在初始分配最优的状态下,设计逐步动态搜索算法进行航班的再分配,最后进行了案例计算,根据原始数据进行了航班——登机口的分配,并计算分析了登机口使用率情况和中转旅客换乘时间分布。

基于遗传算法的航班——登机口分配优化

为了提高机场运作效率和旅客中转效率,首先,文章从登机口合理地分配给较多的航班和中转旅客总体流程时间最短两个角度入手,考虑航班时间计划、航班类型、登机口类型和数量等方面因素,建立航班—登机口分配的双目标规划模型。其次,设计遗传算法,对目标函数求解进行改进,使模型较快的收敛,并通过软件编程求解模型。最后,以某机场航站楼登机口的分配为实例,基于实际数据,借助MATLAB软件编程,得出登机口分配最优方案和中转旅客换乘时间比率,从而验证了模型的有效性。

考虑换乘紧张度的登机口分配优化建模

考虑中转旅客在换乘过程中的流程时间、捷运时间及步行时间建立了“换乘紧张度”的参量,评价登机口分配对于中转旅客换乘的影响。以中转旅客总换乘紧张度最小、航班分配失败率最低及登机口使用数量最少为优化目标,并考虑航班分配的登机口类型约束、航班冲突约束等条件,建立多目标多约束的中转旅客登机口分配优化模型,并采用生物地理学优化算法求解模型。研究结果表明:登机口分配优化模型与先到先服务原则下的登机口调度方案相比,成功分配航班的数量增加54架次,提高了12%,且宽体机分配成功率为100%;旅客换乘紧张度在1.0之内比例为70%,成功换乘人数增加了30%;总换乘紧张度降低了25%。研究可为多航站楼下登机口分配提供策略支持,缓解中转旅客的换乘紧张度,提高机场资源利用效率。

考虑中转旅客的航班-登机口分配问题

为了保证中转旅客的成功换乘,选择出最佳的航班-登机口分配方案是机场运营最主要的问题之一.首先,在尽可能多地分配航班到合适的登机口的前提下,保证中转旅客换乘紧张度和被使用登机口的数量最小化,根据相关约束条件,提出一种基于改进遗传算法的多目标优化模型:该算法将禁忌搜索算法与遗传算法相结合,从而在保证算法全局搜索能力的前提下进一步加强局部搜索能力.将该算法应用到了航班-登机口分配问题上进行实例仿真,用MATLAB编程软件求解.

基于贪心算法的航班-登机口模型

登机口是航空器与旅客的中转场所,登机口的利用效率直接关系到旅客的便利程度和机场的运营效率。如何对登机口资源进行分配使资源利用最大化,对机坪移交后的管理有着极其重要的意义。为了解决航空器在地面停靠时的登机口分配问题,将登机口和航空器的属性相对应,模拟实际运行过程中的登机口分配问题,利用贪心算法对登机口分配进行多目标规划,达到航班与登机口的最优匹配,并利用AirTop软件对算法进行了模拟仿真。

一种基于改进遗传算法的机场登机口分配优化方法

随着世界经济的发展和航空运输业的日益繁忙,机场客流饱和的问题不可避免,合理部署登机口可以暂时缓解此问题,但是根本的解决方案是扩展航站楼并增加登机口数量。机场范围扩大会增加旅客在机场的步行距离,这可能导致中转乘客由于换乘距离过长而无法成功换乘航班。针对以上问题进行机场登机口分配(AGAP),设计了两种优化模型,并使用一种对数据预处理的改进遗传算法(DP-GA)来解决该问题,旨在提高登机口的利用率并减少乘客的换乘时间。利用上海浦东国际机场的真实数据与现有研究进行比较,进一步验证该模型的有效性。

具有卫星厅的机场航站楼登机口分配研究

为解决机场航班量快速增长,导致登机口不足的问题,增加卫星厅是解决登机口不足的新方案。在考虑新增卫星厅对中转旅客的影响的情况下,对登机口分配的问题进行研究。通过以成功分配航班数最多、登机口使用数目最少以及中转旅客花费时间最短为优化目标,根据问题的数学描述和登机口分配的基本原则,建立了多目标最优化模型,并使用遗传禁忌搜索(GA-TS)算法对模型进行求解。在给出的案例中,该方法能够给510个航班成功分配登机口,占航班数的84.16%,使用了64个登机口,占可用登机口的92.75%。可见,本文方法能够解决对新建卫星厅后带来的登机口分配问题,减少旅客的中转时间,对优化登机口分配具有积极意义。

基于改进模拟退火算法的登机口分配问题

为研究新建卫星厅对中转旅客的航班衔接的影响,分析中转旅客的换乘紧张程度,提高机场资源利用效率,本文对登机口分配问题进行研究.在最小化登机口使用个数的前提下,考虑了中转旅客的换乘紧张度,建立了飞机-登机口分配0-1整数规划模型.为改善传统启发式算法的搜索能力,本文结合变邻域搜索的邻域构造思想,综合利用集束搜索和模拟退火算法的优势,提出了基于集束搜索的改进型模拟退火算法,并借助Java语言进行编程求解.结果表明:与禁忌搜索算法、变邻域搜索算法和经典蚁群算法相比,本文所提出算法的优化效果较好.

考虑中转旅客的登机口分配问题

为了保证中转旅客的成功换乘,提高机场资源利用效率,文章对登机口分配问题进行了研究。在考虑中转旅客换乘时间尽量短的同时,尽量减少登机口的使用个数。根据转场限定、登机口限定、属性匹配限定、空挡间隔限定,建立飞机—登机口分配的一个二次0-1整数规划模型。为改善遗传算法局部搜索能力方面的不足,设计改进的NSGA-II遗传算法,提出将分支定界法与遗传算法相结合,构造了一种内嵌分支定界寻优搜索的遗传算法,在保证算法全局搜索能力的前提下提升局部精确搜索能力。借助MATLAB编程软件进行求解,优化机场转机飞机与航站楼、卫星厅的分配,并给出成功分配到登机口的航班数量和比例、航站楼和卫星厅登机口的使用数目和被使用登机口的平均使用率等信息。

机场登机口分配问题的顶点着色模型与算法

对航班-登机口分配问题进行研究,将其看成顶点着色问题进行求解,设计了简单有效的可以应用于具有卫星厅的登机口分配的贪婪算法策略。将按照“先到先服务”的原则,依次运用启发式规则为当前航班选择登机口,即优先使用可供航班类型种类数量少的登机口,并选择已空闲时间最长的登机口。这样有助于减少使用可供多种类型航班使用的登机口的数量,有助于将这些登机口分配给数量较多的航班类型使用。同时,极大的增加了分配的鲁棒性,有益于处理飞机不可避免的短时间的延误。最后将此算法应用于上海浦东国际机场69个登机口优化安排303个航班的问题中,对算法的有效性进行验证和分析。

航路资源分配下的航班时刻优化

本文分析了航路资源合理分配的必要性,以航路上所有航班的总延误成本最小为目标函数,以航班时刻变动范围、时刻数量和航路容量限制为约束条件,建立了航路耦合容量模型和航班延误成本模型。再以京-沪航路航班数据为基础进行算例分析,运用匈牙利算法求解模型。计算结果表明:新增了10个航班时刻;缩短了11个航班的延误时间;优化后航班最小总延误成本明显降低。通过改航到临时航线,使其利用率提高了43.5%;各飞行航段的实时流量与容量限制更加匹配,降低了空中交通延误时间。

机场新增卫星厅对登机口影响的评估方法

为了解决航站楼客流量饱和的问题,采用一种增加卫星厅的方法,实现了旅客分流.基于单目标整数线性规划和多目标优化的方法,分别构建了登机口优化分配网络模型和多目标优化模型.利用登机口优化分配网络算法筛选出所使用的共同登机口,建立了目标函数并列出约束条件,采用目标约束法对建立的模型进行求解.在此基础上,根据目标建模的思想,建立了可供中转旅客总体流程时间最短且使用登机口数量最小的航班-登机口分配模型.利用MATLAB计算可知,利用42个登机口即可实现303架航班的正常运转.

基于航班延误成本的停机位分配建模仿真优化研究

该文利用延误过站航班的预计延误时间、预分配的停机位为数据基础,建立了延误过站航班的延误成本初级、改进优化模型,以总的延误成本最小为目标函数,设计求解模型的初始、改进遗传算法。实例仿真中,用初始、改进的模型算法算出的目标函数结果与实际操作的目标函数结果进行比较,发现改进后的模型算法能够提供更好的停机位再分配方案。

基于NSGA-Ⅱ的多目标航班机型分配问题研究

机型分配是航空公司运营管理中资源优化的重要难题之一,在很大程度上影响着航空公司的利润率及竞争力。针对现有机型分配方法中求解目标的单一性,在基本机型分配模型的基础上建立了多目标机型分配模型,即同时将最大化航空公司利润和使用最少的飞机架数覆盖全部航班作为目标。对于多目标数学模型求解的复杂性,采用了NSGA-Ⅱ算法,以避免求解时的目标偏好性。通过算例对此模型求解,验证了模型的有效性,对比单目标机型分配模型,结果表明多目标机型分配模型在目标空间上分布更均匀,能够为航空公司航班机型分配提供决策支持。

基于改进遗传算法的航班-登机口分配多目标优化

为提高现代机场的资源利用效率和乘客换乘体验,研究了多目标航班-登机口分配问题;在考虑航班类型约束、飞机机体类型约束和转场时间间隔约束的基础上,以分配在固定登机口的航班数量最多、使用的固定登机口数量最少和乘客换乘紧张度最小为目标函数,建立了航班-登机口分配的多目标非线性0-1整数规划模型,并设计了一种改进型基因编码的遗传算法以提高求解效率;基因个体采用两段式整数编码,设计了该编码方式到可行解的映射流程,同时从理论上证明该编码方式可以映射到最优解;对两段基因编码分别设计了不同的交叉算子和变异算子,避免产生非可行个体;为验证算法的有效性,基于某大规模机场的实际运营数据,对比了改进型遗传算法与MATLAB内置遗传算法。计算结果表明:采用改进型遗传算法使得安排在固定登机口的航班数目增大5%,乘客换乘总紧张度减小3%,乘客换乘平均紧张度减小32%,占用的固定登机口数量相同,安排在固定登机口的乘客数量增大20%,算法运行时间减小8%,说明改进型遗传算法性能更好,可提高登机口的利用效率和乘客的换乘舒适度;在改进型遗传算法的优化过程中,航班数量目标和登机口数量目标在130次迭代时寻到最优解,换乘紧张度目标在400次迭后基本收敛,且最优结果对应的航班时序合理,说明该算法的迭代收敛速度快,优化结果合理。

考虑乘客时间成本与换乘感受的中转航班登机口分配问题研究

针对2018年'华为杯'第十五届中国研究生数学建模竞赛F题展开研究对考虑乘客时间成本与换乘感受的中转航班登机口分配调度问题(Airport Gate Assignment Problem,AGAP)进行研究,建立了多目标0-1整数线性规划的中转航班登机口分配模型.根据不同的实际应用条件,对该模型进行相应改进,并使用Lingo求解,得出在最大化航班分配数量的基础上,最小化乘客换乘成本,同时尽量减少登机口使用数量的最优中转航班登机口分配方案,最后对分配结果进行分析.模型亮点在于:1)创新性地引入了乘客换乘成本惩罚因子,令模型对实际问题考虑更加全面.2)模型在时间离散化的基础上,将航班间隔时间纳入航班占用时间,建立了0-1整数线性规划模型求最优解,求解结果更加可靠.3)模型通过线性加权的方法,将多目标规划问题简化为单目标问题进行建模.

基于改进遗传算法登机口分配优化问题研究

目前国内航空运输业迅猛发展,许多机场相继出现了旅客流量已达饱和状态。根据国务院出台的《全国民用机场布局规划》,到2020年我国民航运输机场总数将达到244个,新增机场97个,形成北方、华东、中南、西南、西北五大区域机场群。发展迅猛的势头使得各航空公司和机场措手不及。

基于冲突避免的离场调度优化算法

为减少与日俱增的场面拥挤与航班延误情况,制定更加高效的交通管理策略,对离场航班的调度优化问题进行分析.对机场物理结构进行简化同构,并且通过将航班排序与跑道分配结合,建立优化模型.模型对跑道容量、尾流间隔等约束进行了综合分析,旨在寻找总延误时间最小的调度方案.模型求解以遗传算法为基础加以改进,并将其与传统的先到先服务方式作对比.案例仿真结果表明使用遗传算法得到的航班序列其总延误时间比先到先服务原则减少了36%,极大地提高了场面航班准点率和容量.

基于Wardrop第二原理的中转旅客换乘紧张度优化模型研究

为缓解中转航班旅客的换乘紧张度和节约登机口使用数量,以新建卫星厅机场中的中转航班旅客为研究对象,基于Wardrop第二原理,将乘客的到达和出发航班视为一组OD对,在已知航站楼与卫星厅登机口分布信息的基础上,对OD对的登机口优化分配进行建模。首先,根据到达出发类型、宽窄机体类型对登机口与中转航班进行初匹配,接着考虑信息的交互,以中转旅客换乘紧张度、登机口使用数量为评价指标,航班—登机口的匹配规则为约束建立双目标优化模型。该模型考虑了信息交互,将乘客和机场公司进行统筹优化,可以为新建卫星厅机场的登机口分配提供理论参考。

民用机场停机位分配问题研究综述

停机位是民用机场中的重要运行设施和资源,为每一个航班快速合理地分配停机位是机场运行管理中的一项核心任务。首先对民用机场的停机位分配问题需要考虑的约束条件和主要优化目标进行了总结,然后分别从数学规划、智能优化、系统仿真等三个方面对停机位分配问题的研究方法进行了综述,最后分析了停机位分配问题在未来研究的发展趋势以及需要进一步研究的关键问题。