求解机场终端区飞机着陆调度问题的遗传算法

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1、CompuwrEngineering硎d仰，fc口砌附计算机工程与应用求解机场终端区飞机着陆调度问题的遗传算法张伟，王宏ZHANGWei，WANGHong天津大学理学院，天津300072SchoolofScience，TianjinUniversity,Tianjin300072，ChinaZHANGWei,WANGHong．Geneticalgorithmonschedulingaircraftlandinginaircraftterminalarea．Com-puterEngineeringandApplications，2012，48(12)：229—232．Abstract：

2、Theairtrafficcontrollermustassigneachaircrafttoarunwayandcomputethelandingtimeforeachair-craftinthehorizon．Basedonminimizingtheaircraftdelaytime，allimprovedmethodforschedulingaircraftland-ingatanairportwithmultiplerunwaysisstudied．Twoconstraintsareconsidered．Oneistheseparationtimecon-straintfor

3、theadjacentaircraftslandingonthesamerunway,andtheotheristhatthelandingtimelieswithinapre—definedtimewindowforeachaircraft．Ageneticalgorithmisdevelopedtoresolvethisproblem．Achromosomecon—sistsofanaircraftsequencinglistandarunwaylistandthecorrespondingcrossoverandmutationoperationsareal-SOdesigne

4、d．Astestinstances，thestandardsetsofOR-Libraryareemployed．Thecomputationalresultsshowthatthisalgorithmiseffective．Keywords：schedulingaircraftlanding；multiplerunways；timewindow；geneticalgorithm摘要：空中管制员需为到达的飞机安排跑道并计算着陆时间，以飞机空中延误最小为出发点研究了多跑道的飞机着陆调度问题，约束条件为每架飞机的着陆时间应落在规定的时间窗内及相邻两架飞机应满足最小时间间隔。针对该问题设计

5、了一种遗传算法对问题进行求解，其中染色体由飞机排序链表和跑道链表组成，相应的交叉和变异算子也做了改进设计。仿真实验用数据库OR-Library中的实例验证了该算法的有效性。关键词：飞机着陆调度；多跑道；时间窗；遗传算法文章编号：1002．8331(2012)12．0229．04文献标识码：A中图分类号：02231前言随着航空运输量持续迅猛地增长，终端区飞机着陆调度问题已成为航空公司生产计划的重要组成部分。该问题是按照一定的限制条件为同时到达的每一架飞机分配跑道并计算着陆时间，限制条件包括：机型、飞速、风速、突发状况等。飞机着陆调度问题是一个组合优化问题，属于NP．hard问题。已有的

6、各种确定性优化算法，如线性与非线性规划、动态规划等，难以满足现实应用的实时性、复杂性。因此研究目标转移为在合理的时间内为该问题寻找一个满意解。国内外学者对该问题做了很多的研究，Teodorovic和Guberinidll提出了一个分枝定界方法，使总的旅客延误达到极小。Jamest2]提出了四种不同的遗传搜索方法对静态情况下多跑道飞机排序问题进行测试，并取得了较好的结果。Pinol和Beasleyt习讨论了带有时间窗的多跑道飞机着陆排序问题，分别将飞机的贡献值最大和飞机运行成本最小作为目标函数，设计了SS(ScatterSearch)和BA(BionomicAlgorithm)算法对其

7、求解。陈欣Ⅲ将飞机排序问题表示成一个特殊的车间调度问题，以减少着陆飞机队列完成时间为优化目标，设计了求解单跑道飞机排序问题的蚁群算法。Bencheikh等人ts]基金项目：国家自然科学基金(No．50906061／E060502)。作者简介：张伟(1987一)，女，硕士生，主要研究方向：优化算法、飞机调度；王宏(1973一)，女，博士，副教授，主要研究方向：优化算法、飞机调度、生产调度。E-mail：gqlzhangwei@163．corn收稿日期：201