基于多元受限的多机场联合放行问题研究

摘要

随着空中交通流量的持续增长，各项统计数据表明由多机场系统运行策略不合理引起的航班延误日益严重。通过对多机场系统联合放行优化策略的研究，不仅能够保证多机场终端区空域安全，提高终端区的运行效率，还可以大大改善和提高全国空中交通系统的服务能力。本文通过对多机场系统终端区运行环境的研究，从多机场终端区离场流量优化问题出发进行了深入、系统的研究，并提出了多机场联合放行策略的具体优化方法。
　　本文主要对多机场系统联合放行模型及方法进行了研究。首先阐述了多机场终端区的空域结构、航班离场飞行过程和多机场系统内影响航班放行时刻的主要影响因素，根据空中交通流量管理理念，探讨了多机场联合放行的基本原理，给出了多机场联合放行的运行模式。在总结已有的离场排序模型基础上，引入机场优先级因子，建立了带有机场优先级的当量延误时间和延误成本的双目标优化模型，模型将最大位移量约束引入离场排序。在求解多机场联合放行策略的方法上，采用基于排序编码的遗传算法，为了防止染色体在遗传操作过程中的病变，本文特别设计了两种遗传操作，一种是降低不符合最大位移限制的染色体适应度值操作，另一种是在交叉过程中染色体的拼接重组操作。最后本文在MATLAB环境下编写遗传优化程序，对不同放行目标和放行方案进行仿真比较，得出本文设计方案的优良性。

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缩略词

第一章 绪论

1.1 研究背景及意义

1.2 国内外研究现状

1.3本文的内容安排

第二章 多机场系统离场流量管理问题分析

2.1 引言

2.2 多机场系统运行特性分析

2.3 多机场系统离场流量管理

2.4 本章小结

第三章 多机场联合放行问题建模

3.1 引言

3.2 多机场联合放行问题阐述

3.3 多机场联合放行问题建模分析

3.4 多机场联合放行系统模型

3.5 本章小结

第四章 多机场联合放行策略优化

4.1 引言

4.2 遗传算法介绍

4.3 多机场联合放行问题遗传优化设计

4.4 本章小结

第五章 仿真验证与结果分析

5.1多机场系统仿真算例

5.2 多机场联合放行策略优化结果及分析

5.3 本章小结

第六章 总结与展望

6.1本文研究成果

6.2进一步研究展望

参考文献

致谢

在学期间的研究成果及发表的学术论文