多跑道航班进离场动态调度模型与算法

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1、第４４卷第５期航空计算技术Ｖｏｌ．４４Ｎｏ．５２０１４年９月ＡｅｒｏｎａｕｔｉｃａｌＣｏｍｐｕｔｉｎｇＴｅｃｈｎｉｑｕｅＳｅｐ．２０１４多跑道航班进离场动态调度模型与算法１１２１徐兆龙，姜雨，任英伟，徐新星（１．南京航空航天大学民航学院，江苏南京２１００１６；２．山东科技大学土木建筑学院，山东青岛２６６５９０）摘要：针对民航运输快速发展导致的航班延误频增现象，研究了多跑道航班进离场的动态调度问题。研究时段内航班的总延误成本最小和延误时间均衡为目标，综合考虑根据机型确定的航班进离场调度优先权和管制员负荷，建立多跑道航班进离场调度模型，利用遗传

2、算法对模型进行仿真验证。仿真结果与先到先服务（ＦＣＦＳ）调度方式进行比较，采用遗传算法的航班进离场调度比ＦＣＦＳ的延误成本降低了４５．０７％，延误时间降低了３７．９０％，同时有效地均衡了航空公司的延误时间，保障了航空公司的公平性并提高了跑道系统容量，降低了管制员负荷。通过仿真验证了多跑道航班进离场动态调度策略具有较强的优势和可行性。关键词：多跑道机场；航空运输；动态调度；遗传算法；航空公司中图分类号：Ｖ３５１．１１文献标识码：Ａ文章编号：１６７１桘６５４Ｘ（２０１４）０５桘００４９桘０５DynamicSchedulingModelandAl

3、gorithmofArrivalandDepartureFlightsinMulti桘runwayAirport１１２１ＸＵＺｈａｏ桘ｌｏｎｇ，ＪＩＡＮＧＹｕ，ＲＥＮＹｉｎｇ桘ｗｅｉ，ＸＵＸｉｎ桘ｘｉｎｇ（１．CollegeofCivilAviation，NanjingUniversityofAeronauticsandAstronautics，Nanjing２１００１６，China；２．CollegeofCivilEngineeringandArchitecture，ShandongUniversityofScienceandTechno

4、logy，Qingdao２６６５９０，China）Abstract：Ｔｈｅｄｙｎａｍｉｃｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇｏｆａｒｒｉｖａｌａｎｄｄｅｐａｒｔｕｒｅｆｌｉｇｈｔｓｉｎｍｕｌｔｉ桘ｒｕｎｗａｙｉｓｓｔｕｄｉｅｄｉｎｏｒｄｅｒｔｏｓｏｌｖｅｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｆｌｉｇｈｔｄｅｌａｙ，ｗｈｉｃｈｉｓｃａｕｓｅｄｂｙｔｈｅｒａｐｉｄｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｃｉｖｉｌａｖｉａｔｉｏｎｔｒａｎｓｐｏｒ-ｔａｔｉｏｎ．Ｉｎｔｈｅｐａｐｅｒ，ｍｉｎｉｍｕｍｔｈｅｔｏｔａｌｆｌｉｇｈｔｄｅｌａｙａｎｄｂａｌａｎｃｅｔｈｅｆａｉｒｎｅｓｓａｍｏ

5、ｎｇａｉｒｌｉｎｅｓａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｆｌｉｇｈｔｄｅｌａｙｔｉｍｅｉｎｔｈｅｓｔｕｄｙｐｈａｓｅａｒｅｔｈｅａｉｍｓｔｏｂｕｉｌｄｕｐｔｈｅｏｂｊｅｃｔｆｕｎｃｔｉｏｎ．Ｔｈｅｄｉｓｐａｔｃｈｐｒｉｏｒｉｔｙｏｆａｒｒｉｖａｌ桘ｄｅｐａｒｔｕｒｅｆｌｉｇｈｔｓａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｔｙｐｅｏｆｔｈｅａｉｒｌｉｎｅａｎｄｔｈｅｗｏｒｋｌｏａｄｏｆａｉｒｔｒａｆｆｉｃｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒｓａｒｅｃｏｎｓｉｄｅｒｅｄｉｎｔｈｅｍｏｄｅｌ．Ｔｈｅｍｏｄｅｌｉｓｓｉｍｕｌａｔｅｄａｎｄｃｈｅｃｋｅｄｂｙｇｅｎｅｔｉｃａｌｇｏｒｉｔｈｍ．Ｃ

6、ｏｍｐａｒｉｎｇｔｈｅｒｅｓｕｌｔｏｆｇｅｎｅｔｉｃａｌｇｏｒｉｔｈｍｗｉｔｈＦＣＦＳ（ｆｉｒｓｔｃｏｍｅ，ｆｉｒｓｔｓｅｒｖｅｄ），ｔｈｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｉｎｄｉｃａｔｅｓｔｈａｔｔｈｅｆｌｉｇｈｔｄｅ-ｌａｙｃｏｓｔｉｓｒｅｄｕｃｅｄｂｙ４５．０５％ａｎｄｔｈｅｆｌｉｇｈｔｄｅｌａｙｔｉｍｅｉｓｒｅｄｕｃｅｄｂｙ３７．９０％．Ｔｈｅｆａｉｒｎｅｓｓａｍｏｎｇａｉｒ-ｌｉｎｅｓｉｓｗｅｌｌ桘ｂａｌａｎｃｅｄａｎｄｔｈｅｒｕｎｗａｙｓｙｓｔｅｍｃａｐａｃｉｔｙｉｓｉｍｐｒｏｖｅｄ，ａｔｔｈｅｓａｍｅｔｉｍｅ，ｔｈｅｗｏｒｋｌ

7、ｏａｄｏｆａｉｒｔｒａｆｆｉｃｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒｓｉｓｌｉｇｈｔｅｎｅｄ．Ｔｈｅｄｙｎａｍｉｃｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇｓｔｒａｔｅｇｙｏｆａｒｒｉｖａｌ桘ｄｅｐａｒｔｕｒｅｆｌｉｇｈｔｓｉｎｍｕｌｔｉ桘ｒｕｎ-ｗａｙａｉｒｐｏｒｔｉｓｐｒｏｖｅｄｔｏｂｅｐｒａｃｔｉｃａｌａｎｄｅｆｆｅｃｔｉｖｅ．Keywords：ｍｕｌｔｉ桘ｒｕｎｗａｙａｉｒｐｏｒｔ；ａｉｒｔｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎ；ｄｙｎａｍｉｃｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ；ｇｅｎｅｔｉｃａｌｇｏｒｉｔｈｍ；ａｉｒｌｉｎｅ引言求解算法的改进。例如针对大型机场航空器进场调度［１－３］［４］的位置

8、约束算法、时间提前量法、混合整数线性机场是民航运输的瓶颈之一，而跑道是机场场面［５］［６－７］［８］运输的关键资源。合理调度航班进离场可以保障飞行规划法、改进遗传算法、人工鱼群算