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Airport gate assignment problem with deep reinforcement learning 被引量:3
1
作者 Zhao Jiaming Wu Wenjun +3 位作者 Liu Zhiming Han Changhao Zhang Xuanyi Zhang Yanhua 《High Technology Letters》 EI CAS 2020年第1期102-107,共6页
With the rapid development of air transportation in recent years,airport operations have attracted a lot of attention.Among them,airport gate assignment problem(AGAP)has become a research hotspot.However,the real-time... With the rapid development of air transportation in recent years,airport operations have attracted a lot of attention.Among them,airport gate assignment problem(AGAP)has become a research hotspot.However,the real-time AGAP algorithm is still an open issue.In this study,a deep reinforcement learning based AGAP(DRL-AGAP)is proposed.The optimization object is to maximize the rate of flights assigned to fixed gates.The real-time AGAP is modeled as a Markov decision process(MDP).The state space,action space,value and rewards have been defined.The DRL-AGAP algorithm is evaluated via simulation and it is compared with the flight pre-assignment results of the optimization software Gurobiand Greedy.Simulation results show that the performance of the proposed DRL-AGAP algorithm is close to that of pre-assignment obtained by the Gurobi optimization solver.Meanwhile,the real-time assignment ability is ensured by the proposed DRL-AGAP algorithm due to the dynamic modeling and lower complexity. 展开更多
关键词 AIRPORT gate assignment problem(Agap) DEEP reinforcement learning(DRL) MARKOV decision process(MDP)
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基于启发式算法的停机位分配研究
2
作者 刘兆民 宋昕茗 +1 位作者 宋佳佳 卢飞 《科技创新与生产力》 2024年第10期94-97,共4页
针对当前机场停机位资源紧张以及航班延误等问题,本文研究了机场停机位资源分配问题。首先,依据机场停机位资源分配的相关规定,将其转化为目标函数和约束条件,构建了以最小化停机位使用的整数规划模型。其次,考虑飞机与停机位属性匹配... 针对当前机场停机位资源紧张以及航班延误等问题,本文研究了机场停机位资源分配问题。首先,依据机场停机位资源分配的相关规定,将其转化为目标函数和约束条件,构建了以最小化停机位使用的整数规划模型。其次,考虑飞机与停机位属性匹配的问题,提出了基于属性匹配的启发式算法,对停机位分配问题进行求解。最后,通过使用CPLEX软件对小规模问题进行精确的求解,以验证模型的准确性,并应用启发式算法对某机场的大规模分配问题进行研究。实验结果表明,本文构建的模型和算法能有效应对机场现实运营中的停机位分配问题,且效果良好。 展开更多
关键词 停机位分配问题 整数规划模型 启发式算法
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面向港湾机坪的停机位指派优化
3
作者 姜伟华 王雅莎 +2 位作者 姜雨 胡志韬 张洪海 《南京航空航天大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期1072-1080,共9页
停机位指派问题是机场运营管理的核心问题。现有的停机位指派问题研究集中在提高停机位的利用效率上,而忽略了停机坪的运行安全。针对这一问题,本文以最大化近机位利用率和最小化鲁棒性损失为目标,提出一个考虑港湾安全约束的停机位指... 停机位指派问题是机场运营管理的核心问题。现有的停机位指派问题研究集中在提高停机位的利用效率上,而忽略了停机坪的运行安全。针对这一问题,本文以最大化近机位利用率和最小化鲁棒性损失为目标,提出一个考虑港湾安全约束的停机位指派模型;提出一种可精确求解面向港湾机坪的停机位指派问题的分支定价算法;利用机场实际数据验证提出的模型和算法。实验结果表明,在小、中、大规模算例中分支定价的最优解比CPLEX分别改进了0.3%、17.3%、26.7%,在中大规模算例中有明显的优势。在小、中、大规模算例中,本文的设计能分别预先避免27.16%、16.35%、11.01%的航空器发生港湾冲突。在提高近机位利用率和指派计划鲁棒性的同时,提高了机坪的安全性。 展开更多
关键词 航空运输 大规模优化问题 停机位指派 港湾机坪 分支定价
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Robust Assignment of Airport Gates with Operational Safety Constraints 被引量:8
4
作者 Shuo Liu Wen-Hua Chen Jiyin Liu 《International Journal of Automation and computing》 EI CSCD 2016年第1期31-41,共11页
This paper reviews existing approaches to the airport gate assignment problem (AGAP) and presents an optimization model for the problem considering operational safety constraints. The main objective is to minimize t... This paper reviews existing approaches to the airport gate assignment problem (AGAP) and presents an optimization model for the problem considering operational safety constraints. The main objective is to minimize the dispersion of gate idle time periods (to get robust optimization) while ensuring appropriate matching between the size of each aircraft and its assigned gate type and avoiding the potential hazard caused by gate apron operational conflict. Genetic algorithm is adopted to solve the problem, An illustrative example is given to show the effectiveness and efficiency of the algorithm. The algorithm performance is further demonstrated using data of a terminal from Beijing Capital International Airport (PEK). 展开更多
关键词 gate assignment problem operational safety constraints robust optimization conflict avoidance genetic algorithm.
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停机位指派模型的排序模拟退火算法 被引量:9
5
作者 陈欣 陆迅 朱金福 《应用科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第5期520-525,共6页
实时的停机位指派对减少枢纽机场航班中转时间起着重要作用,但是停机位指派问题是NP-hard问题,常用的启发式算法计算效果较差.本文设计了一种排序模拟退火算法以求解枢纽机场的停机位指派问题.该算法首先根据停机位期望偏好值和航班客... 实时的停机位指派对减少枢纽机场航班中转时间起着重要作用,但是停机位指派问题是NP-hard问题,常用的启发式算法计算效果较差.本文设计了一种排序模拟退火算法以求解枢纽机场的停机位指派问题.该算法首先根据停机位期望偏好值和航班客座率进行排序以得到模拟退火算法的初始解,然后运用经典模拟退火算法求解最优指派结果.算例表明,随着航班数量的增加,排序模拟退火算法的计算精度优于经典模拟退火算法,计算效率优于CPLEX软件且具有较快的收敛速度,为实时解决枢纽机场停机位优化指派问题提供了可能. 展开更多
关键词 枢纽机场 停机位指派 排序模拟退火算法 CPLEX
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基于GSAA的停机位指派优化问题的研究 被引量:11
6
作者 鞠姝妹 许俐 《交通运输系统工程与信息》 EI CSCD 2008年第1期138-143,共6页
停机位的合理指派是机场地面作业中的一项核心任务,对减少枢纽机场航班中转时间起着重要作用,但是停机位指派问题是NP难问题,模型和算法都比较复杂.建立了以旅客满意度为优化目标的数学模型,并设计了一种贪婪模拟退火算法(GSAA),以求解... 停机位的合理指派是机场地面作业中的一项核心任务,对减少枢纽机场航班中转时间起着重要作用,但是停机位指派问题是NP难问题,模型和算法都比较复杂.建立了以旅客满意度为优化目标的数学模型,并设计了一种贪婪模拟退火算法(GSAA),以求解枢纽机场的停机位指派问题.该算法首先根据贪婪算法FCFS准则使"丢失"的航班数最少得到模拟退火算法的初始解,然后运用经典模拟退火算法求解出最优指派结果.数值仿真证明了模型和算法的有效性. 展开更多
关键词 枢纽机场 停机位指派 旅客满意度 贪婪模拟退火算法
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基于图论和蚁群算法的机场停机位分配优化研究 被引量:4
7
作者 陈华群 《科技通报》 北大核心 2015年第10期235-238,共4页
通过分析机场停机位分配的特点,以停机位使用数量最少、航空器在机场滑行距离或时间最短且充分考虑机位均衡利用为目标,建立了机场停机位分配问题的优化模型。应用图论的原理将该问题转化为对图的顶点着色问题,在随机序列启发式搜索求... 通过分析机场停机位分配的特点,以停机位使用数量最少、航空器在机场滑行距离或时间最短且充分考虑机位均衡利用为目标,建立了机场停机位分配问题的优化模型。应用图论的原理将该问题转化为对图的顶点着色问题,在随机序列启发式搜索求解基础上,设计了基于蚂蚁径路搜索规则的迭代寻优算法,即通过设置邻接矩阵,使每只蚂蚁在可行域内一步步构建有化解,该算法有效地避免了启发式搜索易陷入局部最优的缺陷。最后构造了算例,验证了该模型与算法的合理性。 展开更多
关键词 停机位分配 顶点着色问题 随机序列启发式搜索 蚁群算法
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一种基于遗传和涟漪扩散模型的机场停机位分配混合算法
8
作者 张可 胡小兵 +2 位作者 冷甦鹏 徐硕 刘浩 《公路交通科技》 CAS CSCD 北大核心 2013年第12期138-146,共9页
机场停机位分配问题是一个组合优化问题,在遗传算法的实现中通常使用基于飞机停泊顺序的排列表示法。该类遗传算法的设计时常需要考虑求解时的可行性和内存效率问题。本文提出了一种混合遗传算法,将GAP的原顺序解转换为数值解,使基本的... 机场停机位分配问题是一个组合优化问题,在遗传算法的实现中通常使用基于飞机停泊顺序的排列表示法。该类遗传算法的设计时常需要考虑求解时的可行性和内存效率问题。本文提出了一种混合遗传算法,将GAP的原顺序解转换为数值解,使基本的二进制表示法和所有的经典进化算子都可用于以上问题。在混合遗传算法中,等待停机位的飞机被映射为特定参数化空间中的点。受液体表面涟漪扩散的自然现象启发,本文提出了一种确定性模型,将相关空间参数作为输入,连接所有飞机的映射点而构建飞机到停机位的队列,由此,本文采用了一种可兼容所有经典进化算子的二进制遗传算法,可利用这些空间参数求得最优或逼近最优解。仿真试验验证了为解决机场停机位分配问题提出的基于涟漪扩散模型的混合遗传算法的有效性。 展开更多
关键词 交通工程 停机位分配问题 计算机仿真 遗传算法 涟漪扩散模型 组合优化
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基于航班连结树的机场停机位指派问题研究 被引量:6
9
作者 杨文东 朱金福 许俐 《山东大学学报(工学版)》 CAS 北大核心 2010年第2期153-158,共6页
分析了机场停机位指派的基本约束和附加约束,以航班延误和停机位空闲时间总和最小为目标函数,构建机场停机位指派模型,提出停机位航班连接树的概念和构造方法,设计指派模型的贪婪算法,最后将该算法应用于一个算例。计算结果表明基于航... 分析了机场停机位指派的基本约束和附加约束,以航班延误和停机位空闲时间总和最小为目标函数,构建机场停机位指派模型,提出停机位航班连接树的概念和构造方法,设计指派模型的贪婪算法,最后将该算法应用于一个算例。计算结果表明基于航班连结树的机场停机位指派可以有效简化模型复杂度,提高求解效率。 展开更多
关键词 停机位指派 航班连结树 贪婪算法
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停机位分配问题的整数规划模型及启发式求解方法 被引量:7
10
作者 李云鹏 张则强 +1 位作者 管超 蒋晋 《系统工程》 CSSCI 北大核心 2020年第1期103-112,共10页
针对目前机场停机位紧缺、航班延误等实际情况,本文提出了停机位分配问题,并构建了该问题的整数规划模型。该模型基于停机位分配问题,根据机场停机位分配的实际规则将其抽象成目标函数和约束条件,以最小化停机位使用数目为优化目标。针... 针对目前机场停机位紧缺、航班延误等实际情况,本文提出了停机位分配问题,并构建了该问题的整数规划模型。该模型基于停机位分配问题,根据机场停机位分配的实际规则将其抽象成目标函数和约束条件,以最小化停机位使用数目为优化目标。针对该问题,提出了一种基于属性匹配的启发式算法,考虑飞机属性与停机位属性匹配,且被使用过的停机位优先使用原则。基于建立的混合整数规划模型运用CPLEX软件对n=31的小规模问题进行了精确求解,验证模型的正确性,进而应用所提启发式算法对上海浦东国际机场的实际例进行求解,实验分析结果表明本文设计的模型和算法可用于解决机场实际运营中的机位分配问题,且效果良好。 展开更多
关键词 停机位分配问题 整数规划模型 精确求解方法 启发式算法
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基于变权系数的人才聘用模型 被引量:1
11
作者 赵晓霞 翟振杰 《数学的实践与认识》 CSCD 北大核心 2009年第23期10-17,共8页
主要是将招聘模型化成标准的指派问题,运用匈牙利算法进行处理.模型一:通过设置一虚拟部门通过上述方法得到最优分配方案.模型二:构建了偏差函数与变权函数,同样构造成一指派问题,得到七种分配方案,然后从中找出最优解.此模型还可推广... 主要是将招聘模型化成标准的指派问题,运用匈牙利算法进行处理.模型一:通过设置一虚拟部门通过上述方法得到最优分配方案.模型二:构建了偏差函数与变权函数,同样构造成一指派问题,得到七种分配方案,然后从中找出最优解.此模型还可推广到多人应聘多个部门的模型. 展开更多
关键词 变权系数 缺口函数 指派问题 匈牙利算法
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2018年中国研究生数模竞赛F题的赛后综述
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作者 江惠坤 陆学华 《数学的实践与认识》 北大核心 2019年第16期290-295,共6页
美国世博国际有限公司(Sabre?)有幸参与了2018年《第十五届中国研究生数学建模竞赛》的命题和赛后评审工作,负责的赛题是F题《机场新增卫星厅对中转旅客影响的评估方法》.介绍命题思路、解题方法和评审感想.本赛题取材于中国东方航空公... 美国世博国际有限公司(Sabre?)有幸参与了2018年《第十五届中国研究生数学建模竞赛》的命题和赛后评审工作,负责的赛题是F题《机场新增卫星厅对中转旅客影响的评估方法》.介绍命题思路、解题方法和评审感想.本赛题取材于中国东方航空公司和上海浦东国际机场,但对数据进行了适当修改. 展开更多
关键词 F题 登机口分配 研究生建模比赛 赛后评述
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基于改进遗传算法的航班-登机口分配多目标优化 被引量:25
13
作者 余朝军 江驹 +1 位作者 徐海燕 朱平 《交通运输工程学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第2期121-130,共10页
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。 展开更多
关键词 交通规划 大规模优化问题 航班-登机口分配 遗传算法 基因编码 多目标优化
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