基因表达式编程在枢纽机场航班波建模中的应用

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1、硕士学位论文基因表达式编程在枢纽机场航班波建模中的应用研究生姓名：白楠导师姓名：邢志伟教授2015年5月7日分类号：密级：公开UDC：学号：1202001中国民航大学硕士学位论文基因表达式编程在枢纽机场航班波建模中的应用研究生姓名：白楠导师姓名：邢志伟教授申请学位级别：工学硕士学科专业名称导航、制导与控制所在院系航空自动化学院论文答辩日期2015年5月7日2015年5月7日ResearchonflightbankbasedongeneexpressionprogrammingforhubairportsADissertationSubmittedtoCivilAvi

2、ationUniversityofChinafortheAcademicDegreeofMasterofScienceBYBAINanSupervisedbyProf.XingZhi-weiCollegeofAeronauticalAutomationCivilAviationUniversityofChinaMay7th2015摘要随着航空客流量的逐步增长，我国航空运输业在国际交流和国民生活中的影响越来越重要，而衡量枢纽效益的中转效率问题在我国各机场依然很普遍。航班波的设计构建是解决枢纽机场中转效率关键科学问题的重要途径之一。基因表达式编程是一种以自然生物进化演变

3、规律为核心，借助计算机编程技术实现的新一代自适应演化算法，为此分析设计将基因表达式编程算法利用到航班波模型的函数发现中。首先根据航班波进离港分离概念，提出了航班波理想模型函数，并设计中转机会目标对其进行分析计算得出基于中转机会最大的航班波理想模型，同时考虑机场运行效率与容量空间，进行航班波模型理论优化，分析计算模型特征，得出总体呈单调递减的航班波理论进港优化波形和离港优化波形。其次概述了基因表达式编程算法的基本背景，对其算法设计流程和关键因素做了简要说明，并结合利用多种进化收敛策略完成对传统GEP算法的改进。最后依据理论优化波形的单调递减特性，进行航班时刻简单排序，

4、计算中转机会，验证了其在提高中转机会方面的优越性。同时以北京机场航班数据为样本，以中转机会为目标函数，设计基因表达式编程算法进行航班波函数发现，并带入机场航班数据观察对应时刻函数值，进行函数单调性分析，反向验证理论优化波形的适用性和可行性。关键词：航班波，基因表达式编程，中转机会IABSTRACTWiththeincreasinggrowthinairtraffic,theimpactoftheairtransportindustryintheinternationalexchangeandnationallifebecomesincreasinglyimporta

5、nt.It’sawideproblemtomeasuretheefficiencyofthetransithubeffectivenessintheairportsofourcountry.Thewavedesignoffightsisanimportantwaytosolvethekeyscientificproblemsofmeasuringtheefficiencyofthetransithubbenefits.Withthenaturalbiologicalevolutionlawasthecore,GEPisanewgenerationofadaptive

6、evolutionaryalgorithmdependingoncomputerprogrammingtechnology.GEPisanalyzedanddesignedtofindthefunctionsofflightswavemodel.Firstly,accordingtoflightdeparturewaveintoseparateconcept,theidealflightwavemodelhasbeenproposedtoanalyzeandcalculatethebiggestflightwaveidealmodelbasedontransitop

7、portunity,tooptimizethetheoryofflightswavemodelaccordingtotheairportoperationefficiencyandcapacityofspace,toanalyzethefeaturesofcalculationmodelandtoconcludethemonotonicallydecreasingwavetheoryofflightarrivalsanddeparturesoptimizedwaveformwaveformoptimization.Secondly,basicbackground