基于混合整数规划的停机位优化调度研究

摘要

为有效缓解机场航空器延误现状,系统地研究了机场停机位优化调度问题.通过深入剖析机场地面运行特性,综合考虑航空器机型匹配、缓冲时间和航空器冲突等约束限制,科学合理地权衡机场各种利益需求,提出优化停机位调度问题的混合整数规划模型,主要目标是在确保航空器安全运行的前提下,使得航班延误的总时间最短.该模型引入了概率分布函数,以避免航空器冲突的发生,结合多目标优化及分支界定算法的基本理论,寻求最优的分配方案.仿真实验表明,模型对机场预计进港航空器时间进行优化排序,通过优化调度方案调整停机位分配冲突,得到最优的分配方案.该算法能够缩小搜索空间,提高求解效率,显著减低延误总时间,提高机场停机位的资源利用率.与启发式算法相比,所提算法可使航空器延误减少2.4％,因此该方法能够有效降低机场地面航班延误率.