基于蚁群算法的终端区飞机队列排序研究

摘要

在空中交通流量管理的战术管理中，机场飞机的起降管理非常重要。当空中交通拥挤时，对飞机的起降顺序做出适当的调整，可以减少飞机延误，缓解交通拥挤，从而有效地提高跑道利用率和飞行安全性。 本文主要研究蚁群算法在终端区飞机队列排序中的应用。首先，本文对终端区到达飞卡几流排序问题进行了概述，其中涉及到空中交通流量管理的概念，终端区流量管理的要求。其次，介绍了蚁群算法的一些基本概念，建立了基于蚁群算法的终端区飞机排序模型，包括单跑道降落排序模型、多跑道降落排序模型、单跑道起飞/降落排序模型和多跑道起飞/降落排序模型。最后，对建立的各种排序模型编写软件并进行仿真，在仿真过程中，选取不同的蚁群参数组合进行统计分析，分别得到适合论文建立的各种不同模型的参数组合；并将最优参数组合下的仿真结果与常用的先到先服务排序结果进行较分析。分析结果表明，采用蚁群算法对终端区飞机进行排序，能较好地优化飞机队列，减少飞机延误，从而使离场和进场飞机能快速、有序地运行。

目录

文摘

英文文摘

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第一章绪论

1.1课题研究的背景

1.2课题研究的意义

1.3本文研究的主要内容

第二章终端区飞机队列排序问题概述

2.1空中交通管理介绍

2.2空中交通流量管理

2.3空中交通管理的研究现状

2.4空中交通流量管理的国内外研究现状

2.5空中交通管理自动化

2.5.1时基的概念

2.5.2扩大的终端区的概念

2.6终端区到达飞机流排序算法介绍

第三章蚁群算法介绍

3.1蚁群算法的产生

3.2蚁群算法的基本原理及模型抽象

3.2.1基本原理

3.2.2模型抽象

3.3蚁群算法的系统模型

3.4蚁群算法的复杂度分析

3.4.1时间复杂度分析

3.4.2空间复杂度分析

3.5改进型蚁群优化算法

第四章蚁群算法在终端区飞机排序中的应用

4.1概述

4.1.1飞机降落时间段

4.1.2跑道分配

4.1.3排序目标函数

4.2起飞/降落飞机队列排序数学模型

4.2.1变量定义

4.2.2飞机对的分类

4.2.3单跑道降落飞机队列排序模型

4.2.4多跑道降落飞机队列排序模型

4.2.5单跑道起飞/降落飞机队列排序模型

4.2.6多跑道起飞/降落飞机队列模型

4.3基于蚁群算法的排序模型及其求解

4.3.1基于蚁群算法的单跑道降落排序模型及其求解

4.3.2基于蚁群算法的多跑道降落排序模型及其求解

4.3.3基于蚁群算法的单/双跑道起飞/降落模型及其求解

第五章终端区飞机队列排序系统软件设计及仿真计算

5.1终端区飞机队列排序系统软件设计

5.1.1计算机语言介绍

5.1.2软件实现

5.2仿真算例及结果分析

5.2.1单跑道降落排序仿真算例及结果分析

5.2.2单跑道起飞/降落排序仿真算例与结果分析

5.2.3双跑道降落仿真算例与结果分析

5.2.4双跑道起飞/降落排序仿真算例与结果分析

第六章结论

6.1论文工作总结

6.2建议和展望

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文