基于遗传算法的机场调度优化算法

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1、维普资讯http://www.cqvip.com华东理工大学学报(自然科学版)Vo1．34NO．3392JournalofEastChinaUniversityofScienceandTechnology(NaturalScienceEdition)2008—06文章编号：1006—3080(2008)03—0392—07基于遗传算法的机场调度优化算法刘兆明，葛宏伟，钱锋(华东理工大学信息科学与工程学院，化学工程联合国家重点实验室，上海200237)摘要：随着航班数量的不断增长，航空管理系统已不堪重负，机场容量将成为航空运输发展的瓶颈。为了解决机场

2、容量不足问题，本文将机场调度问题分为机位分配和滑行道分配两个过程，设计了适合于求解机位分配和滑行道分配问题的遗传算法。对停机位分配问题，在遗传进化过程中为促进算法收敛，采用贪婪算法对种群进行优化，并引入模拟退火思想对适应度函数进行修正。对滑行道分配问题，为适合遗传算法求解，首先将问题转化为图的形式，并设计了相应的遗传编码方式。数值模拟实验表明所提算法能够比较有效地解决机位分配和滑行道分配问题。关键词：遗传算法；贪婪算法；模拟退火；停机位分配；滑行道分配中图分类号：TP18文献标识码：AAirportSchedulingOptimizationAlg

3、orithmBasedonGeneticAlgorithmLUZhao—ruing，GEHong～wei，QIANFeng(StateKeyLaboratoryofChemicalEngineering，SchoolofInformationScienceandEngineering，EastChinaUniversityofScienceandTechnology，Shanghai200237，China)Abstract：Withtheincreaseofairtraffic，thecapacityofairportsisbecomingama

4、jorbottleneckinairtrafficcontroloperations．Inthispaper，inordertosolvethisproblem，theairportschedulingproblemisclassifiedintoairportgateschedulingproblemandtaxiwayschedulingproblem．Thispaperproposestwonovelschedulingalgorithmsforsolvingtheproblemsbasedongeneticalgorithm．Morespe

5、cifically，inordertoacceleratetheconvergencespeedoftheairportgateschedulingalgorithm，agreedyalgorithmisintroducedtooptimizethepopulationandthesimulatedannealingisusedtoadjustfitnessfunctionvalue．Besides，agraphmodelanditscorrespondingmatrixcodingarepresentedtopavethewayforthetax

6、iwayschedulingproblem．Experimentalresultsvalidatethefeasibilityoftheproposedmodelandalgorithms．Keywords：geneticalgorithm；greedyalgorithm；simulatedannealing；gatescheduling；taxiwayscheduling随着航空运输需求的日益增长，航班延误已成航班延误超过15min，其中机场管理问题应对45％为普遍现象，并有不断增长的趋势。欧洲航空协会的启程延误和4O％的晚点负责。汉莎航空公司的

7、一份报告指出1999年上半年超过37％欧洲内部1999年由于飞机等待降落而浪费了26000t燃料，收稿日期；2007—05—17基金项目：国家杰出青年科学基金(60625302)；国家863计划项目(2006AA04Z168)；国家自然科学基金面上项目(60704028)；上海市基础研究重点项目(07JC14016)；长江学者和创新团队发展计划资助(IRT0721)；高等学校学科创新引智计划(1308021)；上海市重点学科建设项目资助(B504)作者简介：刘兆明(1984一)，男，江苏人，硕士生，研究方向：模式识别与智能系统。通讯联系人：钱锋，f

8、qian@ecust．edu．cn维普资讯http://www.cqvip.com第3期刘兆明，等：基于遗传算法的机场调度