飞机指派问题优化模型及算法研究
作 者:李耀华,谭 娜
(中国民航大学航空工程学院)
摘 要:为了提高航空企业飞机排班计划的自动化水平,分析了航空企业飞机排班计划编制流程,将这个复杂组合优化问题分解为3个组合优化问题,重点研究了其中的飞机指派优化问题,归纳了要考虑的主要约束条件,以优化理论为基础,针对飞机排班计划优化问题中的关键问题—飞机指派问题建立了飞机指派优化模型,模型考虑了飞机与航班之间在机型、飞行区域、客流量等条件上的匹配要求,并给出了模型约束条件的编码方法,同时根据大量实际生产数据给出相应的惩罚系数表。为求解模型,构造了一种自适应单亲遗传算法,算法选用了适合模型的遗传算子,采用动态调整遗传算子操作概率的方式加快优化速度。采用航空公司的实际航班数据进行仿真实例研究结果表明,该模型和算法切实可行。
关 键 词:生产计划;排班调度;飞机指派;遗传算法
引 言:飞机排班是航空公司生产计划中的一项控制性工作,由于认识到飞机排班工作在航空运输生产中的重要性和复杂性,欧美的许多大型航空公司从20世纪80年代开始在生产中广泛采用专门的飞机调度管理系统来管理这项工作。在中国,随着各航空公司机队规模的扩大,航班量的增长,特别是航线网的日益大型化和复杂化,人工排班的落后方式
已难以满足运营管理工作的要求,因此实现飞机排班工作的自动化已大势所趋。从国内来看,由于航空公司前几年规模普遍偏小,因此对生产计划管理工作缺乏重视,计划方式简单、粗放,因而对生产计划管理方面的研究非常有限。近几年来,随着运营规模的扩大,航空运输市场的开放,市场竞争不断加剧,航空公司逐渐意识到加强生产计划管理工作的重要性和急迫性,但是总体来说,关于飞机调度管理方面的理论研究还处于起步阶段[13]。为了提高生产调度的自动化水平,本文针对目前航空公司排班计划现状,分析了飞机排班计划编制流程,着重研究了其中的飞机指派问题,建立了
飞机指派优化模型,同时,构造了一种自适应单亲遗传算法快速求解此模型。
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