基于动态规划的航班着陆调度算法 被引量：6

1

作者 陈兴 隋东 +1 位作者 张军峰 辛正伟 《航空计算技术》 2012年第6期45-49,53,共6页

为了解决机场终端区空中交通流量高速增长造成的进近冲突,合理安排飞机着陆次序,充分利用跑道容量,减少航班延误,提出了一种基于动态规划方法的航班着陆调度算法,算法结合了MPS约束、优化深度限制和时间窗限制约束和其他多项约束,并采... 为了解决机场终端区空中交通流量高速增长造成的进近冲突,合理安排飞机着陆次序,充分利用跑道容量,减少航班延误,提出了一种基于动态规划方法的航班着陆调度算法,算法结合了MPS约束、优化深度限制和时间窗限制约束和其他多项约束,并采用了动态规划的方法来减少计算量。仿真结果表明,算法能满足现实复杂空管条件下的各种限制约束,可应用于实时的ATC自动化系统,并能输出合理可行的排序结果,明显减少航班队列的延误。 展开更多

关键词 机场终端区 航班延误 动态规划 着陆调度 空管自动化系统

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基于分组的MPS进近航班着陆调度算法研究 被引量：3

2

作者 刘洪 杨红雨 彭莉娟 《电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第4期615-620,共6页

讨论了机场终端区到达航班流的着陆调度规划问题。以航班总延误时间最小为目标函数,考虑了复杂的空中管制约束,提出了基于分组的MPS为1的隐枚举排序算法。该算法考虑了空中交通管制的多种约束条件,首先,分航路对航班进行分组;其次,根据... 讨论了机场终端区到达航班流的着陆调度规划问题。以航班总延误时间最小为目标函数,考虑了复杂的空中管制约束,提出了基于分组的MPS为1的隐枚举排序算法。该算法考虑了空中交通管制的多种约束条件,首先,分航路对航班进行分组;其次,根据约束条件初始化位置许可矩阵;然后建立解空间树搜索最优解。通过边界条件选取、无效分支判断、次优序列淘汰的设计提高了算法求解速度。结合真实数据,用计算机仿真实验对该算法进行了验证,结果表明,该算法能满足复杂空中交通管制条件下的各种限制约束,有效减少交通延误和提高空域利用率。 展开更多

关键词 着陆调度 空中交通管制 隐枚举 MPS

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基于受限位移约束的蚁群算法在航班着陆调度问题中的应用研究 被引量：8

3

作者 马卫民 杨文娟 徐博 《管理工程学报》 CSSCI 北大核心 2016年第1期191-196,共6页

航班着陆调度问题是机场跑道调度中的重要问题,合理的调度策略将极大的减少航班延误。本文提出基于受限位移约束的蚁群算法(CPS-AC),该算法利用了蚁群算法高效的全局搜索能力,同时结合CPS确保调度的可操作性和公平性,能够为实际的空中... 航班着陆调度问题是机场跑道调度中的重要问题,合理的调度策略将极大的减少航班延误。本文提出基于受限位移约束的蚁群算法(CPS-AC),该算法利用了蚁群算法高效的全局搜索能力,同时结合CPS确保调度的可操作性和公平性,能够为实际的空中交通流量管理提供理论方法和依据。数值模拟实验结果表明,CPS-AC算法明显优于经典的先到先服务(FCFS)的调度方法和标准的蚁群算法(AC),能在较短时间内有效减少着陆航班的总延迟时间,且具有较好的收敛性。这些对于减少航班延误,提高着陆容量具有推动作用。 展开更多

关键词 受限位移约束(CPS) 蚁群算法 航班着陆调度

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遗传算法在飞机着陆调度问题上的应用 被引量：7

4

作者 余江 罗晓利 《航空计算技术》 2007年第3期1-4,共4页

用遗传算法对飞机着陆调度问题的两个方面:队列顺序的确定和跑道指派进行了研究。队列顺序采用飞机编号的单一整数染色体编码方案,配合相应的变异、交叉算子,避免了后代非法解的问题。跑道指派则在适值函数计算中,基于对列最短的原则来... 用遗传算法对飞机着陆调度问题的两个方面:队列顺序的确定和跑道指派进行了研究。队列顺序采用飞机编号的单一整数染色体编码方案,配合相应的变异、交叉算子,避免了后代非法解的问题。跑道指派则在适值函数计算中,基于对列最短的原则来加以确定,避免了对队列顺序和跑道指派进行分别编码。算例研究了单跑道与双跑道两种情况。计算结果表明,这种编码方案以及变异、交叉算子对这一问题具有很好的效果,可在普通PC机上实现雷达扫描周期内的实时计算要求。 展开更多

关键词 遗传算法 空中交通流量管理 飞机着陆调度问题 优化

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基于免疫粒子群优化算法的航班着陆调度研究 被引量：7

5

作者 冯兴杰 孟欣 《计算机工程》 CAS CSCD 2012年第13期273-275,279,共4页

为解决机场在交通高峰期的航班着陆动态调度问题,提出一种结合免疫思想的离散粒子群优化算法。将免疫系统多样性保持能力和粒子群优化算法明确方向性搜索的优势相结合,避免在待调度航班队列更新时,由于动态调用排序算法很难获得稳定排... 为解决机场在交通高峰期的航班着陆动态调度问题,提出一种结合免疫思想的离散粒子群优化算法。将免疫系统多样性保持能力和粒子群优化算法明确方向性搜索的优势相结合,避免在待调度航班队列更新时,由于动态调用排序算法很难获得稳定排序结果而造成的额外开销。实验结果表明,该算法具备高效的全局搜索能力,能在一个雷达扫描周期内,为管制员提供一个稳定的调度方案。 展开更多

关键词 航班着陆调度 粒子群优化算法 调整序 免疫记忆 疫苗接种 免疫选择

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求解机场终端区飞机着陆调度问题的遗传算法 被引量：7

6

作者 张伟 王宏 《计算机工程与应用》 CSCD 2012年第12期229-232,248,共5页

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。针对该问题设计了一种遗传算法对... 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。 展开更多

关键词 飞机着陆调度 多跑道 时间窗 遗传算法

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飞机着陆调度排序算法的设计与实现 被引量：5

7

作者 冯兴杰 黄亚楼 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2004年第10期160-162,共3页

航空管制员必须为同时到达的每一架飞机计算着陆时间，使整体费用最小，同时还要注意一些硬性的限制条件。在某一时刻，给定管制员视野内的飞机数量，可以公式化为约束最优化问题，从而应用一定的算法来解决。该文提出了基于分枝定界的... 航空管制员必须为同时到达的每一架飞机计算着陆时间，使整体费用最小，同时还要注意一些硬性的限制条件。在某一时刻，给定管制员视野内的飞机数量，可以公式化为约束最优化问题，从而应用一定的算法来解决。该文提出了基于分枝定界的飞机着陆调度排序算法——ASAL，实验证明通过该算法能够很好地解决飞机着陆调度优化问题。 展开更多

关键词 飞机着陆调度 最优化问题 分枝定界

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基于紧致子序列的航班着陆调度问题研究

8

作者 冯小荣 高正达 +2 位作者 王进 王兴隆 惠康华 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期2421-2431,共11页

航班着陆调度问题已被证明是NP难问题,综合考虑多种实际情况,建立了时间窗约束的航班着陆优化模型,定义了紧致子序列概念,论述了其性质及左移、分割和合并的条件。在此基础上,提出一种基于紧致子序列的算法(CSA)求解固定顺序下航班着陆... 航班着陆调度问题已被证明是NP难问题,综合考虑多种实际情况,建立了时间窗约束的航班着陆优化模型,定义了紧致子序列概念,论述了其性质及左移、分割和合并的条件。在此基础上,提出一种基于紧致子序列的算法(CSA)求解固定顺序下航班着陆调度问题。按照航班的最优着陆时间排序,运用CSA计算出该顺序下各航班着陆时间;采用循环线性交换和循环线性插空策略微调该固定顺序,不断迭代逼近模型的最优解;采用OR-Library数据集进行验证。实验结果表明,CSA结合启发式微调策略求解结果明显优于位移决策算法DALP和仿生算法(BA),与CPLEX、混合粒子群优化-局部搜索算法RH-HPSO-LS、细胞自动机优化(CAO)算法相近,在时间效率上明显优于对比算法;在小规模数据集上,计算精度与速度优势更加明显。CSA是一种确定性算法,不依赖于先验参数,具有更高的鲁棒性,保证了启发式微调策略不断逼近最优解。 展开更多

关键词 航班着陆调度 时间窗约束 紧致子序列 循环线性交换 循环线性插空

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带受限位移约束的遗传算法及飞机调度应用研究 被引量：5

9

作者 马卫民 杨文娟 徐博 《工业工程与管理》 CSSCI 北大核心 2015年第5期151-156,165,共7页

飞机着陆调度问题作为机场跑道调度中的重要问题,其有效解决对于提高跑道容量和运行效率具有重要的意义。为解决该问题,提出基于受限位移约束的遗传算法(CPS-GA)。该算法利用遗传算法较好的鲁棒性和高效的求解效率来实现调度的高效性和... 飞机着陆调度问题作为机场跑道调度中的重要问题,其有效解决对于提高跑道容量和运行效率具有重要的意义。为解决该问题,提出基于受限位移约束的遗传算法(CPS-GA)。该算法利用遗传算法较好的鲁棒性和高效的求解效率来实现调度的高效性和实时性,并加入受限位移约束确保调度的可操作性和公平性。仿真结果表明,与经典的先到先服务(FCFS)调度方法相比,该算法能有效减少飞机的队列完成时间和总延误时间,且具有较好的收敛性。在着陆飞机数量较多时,仍能在较短时间内取得不错的解,从而对于繁忙机场的空中交通流量管理具有理论借鉴意义。 展开更多

关键词 受限位移约束(CPS) 遗传算法 飞机着陆调度

原文传递

基于改进免疫粒子群算法的动态航班着陆调度 被引量：4

10

作者 冯兴杰 刘东 《中国民航大学学报》 CAS 2015年第2期18-23,共6页

为改进机场终端区空中交通流量管理,对动态航班着陆次序进行适当调整,使机场和空域的可用容量达到最有效利用,减少航班延误造成的经济损失,提出一种新颖的动态免疫粒子群优化算法(DIPSO),重点针对待着陆航班的动态变化,结合滑动时间窗,... 为改进机场终端区空中交通流量管理,对动态航班着陆次序进行适当调整,使机场和空域的可用容量达到最有效利用,减少航班延误造成的经济损失,提出一种新颖的动态免疫粒子群优化算法(DIPSO),重点针对待着陆航班的动态变化,结合滑动时间窗,多方面考虑现实约束,在确保航班延误成本最小的同时,兼顾航班着陆的公平性和管制员的工作负荷。仿真结果表明,在处理动态航班着陆问题上与先来先服务相比有效降低了延误成本。 展开更多

关键词 免疫粒子群优化 航班着陆调度 动态 最小延误成本

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进近阶段飞机着陆调度优化 被引量：3

11

作者 冯兴杰 陈素敏 《计算机工程与设计》 CSCD 北大核心 2013年第3期1023-1028,共6页

飞机着陆调度问题属于NP-hard问题,文中建立了进近阶段调度模型,在此模型基础上提出了一种改进的遗传算法来求解此问题。该算法基于双染色体编码方案,构建了满足MPS约束的初始种群,给出了启发式选择算子和自适应变异算子。针对多跑道飞... 飞机着陆调度问题属于NP-hard问题,文中建立了进近阶段调度模型,在此模型基础上提出了一种改进的遗传算法来求解此问题。该算法基于双染色体编码方案,构建了满足MPS约束的初始种群,给出了启发式选择算子和自适应变异算子。针对多跑道飞机着陆调度问题,提出了随机分配和选择分配两种跑道分配策略。仿真结果表明,该方法能有效地减少飞机着陆调度中的总延迟,使待着陆飞机快速有序地进入机场着陆。 展开更多

关键词 飞机着陆调度 遗传算法 进近阶段 启发式 自适应 多跑道

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基于混合粒子群的航班着陆调度优化研究 被引量：2

12

作者 冯兴杰 陈素敏 冯小荣 《计算机仿真》 CSCD 北大核心 2013年第9期88-91,共4页

研究终端区航班着陆调度优化控制问题,为对多目标着陆实现实时调度,克服粒子群算法易陷入局部最优的问题,提出了一种免疫思想和禁忌搜索的混合粒子群调度算法,在粒子群算法的基础上引入了免疫系统的抗体浓度调节机制,以保证群体多样性... 研究终端区航班着陆调度优化控制问题,为对多目标着陆实现实时调度,克服粒子群算法易陷入局部最优的问题,提出了一种免疫思想和禁忌搜索的混合粒子群调度算法,在粒子群算法的基础上引入了免疫系统的抗体浓度调节机制,以保证群体多样性。针对算法后期进化速度慢的缺点,采用了具有自适应能力的禁忌搜索算法进一步优化性能。最后将混合粒子群调度算法在不同规模的实例上进行了测试,并与其它几种具有代表性的算法进行了比较。实验结果表明,改进算法不仅较好地避免了陷入局部最优,提高了收敛速度,还有效地减少了航班着陆调度中的延迟。 展开更多

关键词 航班着陆调度 粒子群优化 禁忌搜索 免疫思想 混合粒子群优化

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基于Memetic算法的飞机着陆调度优化 被引量：2

13

作者 张鹏 徐肖豪 《中国民航大学学报》 CAS 2007年第A01期19-20,23,共3页

以减少等待时间为目标,建立了一种多跑道机场飞机着陆调度模型,并采用Memetic算法对飞机着陆次序和时间进行了仿真优化,最后以浦东国际机场终端区内的实际数据为原型,验证了算法在解决飞机着陆调度优化问题中的可行性和高效性,从而为管... 以减少等待时间为目标,建立了一种多跑道机场飞机着陆调度模型,并采用Memetic算法对飞机着陆次序和时间进行了仿真优化,最后以浦东国际机场终端区内的实际数据为原型,验证了算法在解决飞机着陆调度优化问题中的可行性和高效性,从而为管制部门运行决策和跑道容量评估提供科学的建议。 展开更多

关键词 飞机着陆调度 模型 优化 MEMETIC算法

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基于深度强化学习算法的终端区飞机着陆调度算法研究 被引量：2

14

作者 卢锐轩 《现代计算机》 2020年第8期8-11,36,共5页

针对当前机场终端区空中交通中存在的航班着陆成本过大,飞机延误率过高,调度成本过大等问题,提出利用深度强化学习算法结合终端区调度算法的一系列新调度算法,重点在于解决机场终端区空中交通中待着陆飞机的安全时间间隔与着陆成本的矛... 针对当前机场终端区空中交通中存在的航班着陆成本过大,飞机延误率过高,调度成本过大等问题,提出利用深度强化学习算法结合终端区调度算法的一系列新调度算法,重点在于解决机场终端区空中交通中待着陆飞机的安全时间间隔与着陆成本的矛盾,使飞机在安全着陆的前提下尽量减少着陆成本.实验结果表明,新调度算法在着陆成本上明显低于传统调度算法先来先服务算法. 展开更多

关键词 机场终端区 空中交通 航班着陆调度 深度强化学习

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飞机着陆调度优化的混合免疫克隆算法 被引量：2

15

作者 刘朕 李锐 《计算机应用与软件》 CSCD 北大核心 2013年第2期116-121,共6页

飞机着陆调度是一个多约束NP难的组合优化问题。设计一种混合免疫克隆算法,采用双实数链编码,通过幅度角旋转同步更新,保持种群多样性;利用启发式变异算子进行广度寻优,得到较优秀的飞机序列;为加速深度探索,提出一种高效的确定性算法... 飞机着陆调度是一个多约束NP难的组合优化问题。设计一种混合免疫克隆算法,采用双实数链编码,通过幅度角旋转同步更新,保持种群多样性;利用启发式变异算子进行广度寻优,得到较优秀的飞机序列;为加速深度探索,提出一种高效的确定性算法帮助优化飞机的实际降落时间。实验表明,在静态以及动态不同的问题背景下,该算法都可以在极短的时间内得到最优解,具有较好的全局寻优能力和较快的收敛速度。 展开更多

关键词 飞机着陆调度问题 人工免疫 克隆选择 多约束组合优化

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基于遗传算法的飞机着陆调度

16

作者 文优梅 熊红云 《长沙航空职业技术学院学报》 2007年第2期61-63,共3页

使用遗传算法对飞机着陆进行优化调度。算法以所有飞机的排列次序作为个体编码,适应度函数的构建综合考虑了飞机的各种约束条件,通过选择、交叉、变异得到优化输出。仿真结果表明遗传算法用于飞机着陆调度可行、有效。

关键词 飞机着陆调度 组合优化 遗传算法

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复杂环境下基于价格时间自动机飞机着陆调度

17

作者 姬莉霞 张晗 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2013年第6期56-59,共4页

目前航空运输系统飞机着陆调度环节普遍存在调度策略单一、效率低、附加成本较高等不足,提出了以价格时间自动机作为基础模型架构的飞机着陆调度设计,在满足着陆时间窗、最小尾流间隔等约束条件下优化额外成本消耗,并考虑复杂气候地理环... 目前航空运输系统飞机着陆调度环节普遍存在调度策略单一、效率低、附加成本较高等不足,提出了以价格时间自动机作为基础模型架构的飞机着陆调度设计,在满足着陆时间窗、最小尾流间隔等约束条件下优化额外成本消耗,并考虑复杂气候地理环境,构建出飞机着陆过程中各交互实体的价格时间自动机模型,采用UPPAAL CORA中的分支界定算法求解飞机着陆调度最优成本的可达性。仿真实验结果表明:此研究方法可应用于复杂环境下、大吞吐量的飞机着陆调度,能够显著降低着陆消耗,提升跑道容量,具有安全性、智能性与经济性。 展开更多

关键词 价格时间自动机 最优成本 飞机着陆调度 UPPAAL CORA

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经验粒子群算法在飞机着陆调度中的应用

18

作者 冯兴杰 王满超 《计算机工程与设计》 北大核心 2015年第3期768-771,782,共5页

为高效解决飞机着陆调度问题,对其离散解空间进行连续化编码,提出经验粒子群(experiential particle swarm optimization,EPSO)算法。提炼飞机着陆调度问题中的领域知识作为每个粒子的经验,优化粒子群算法的寻优过程,增加算法的稳定性... 为高效解决飞机着陆调度问题,对其离散解空间进行连续化编码,提出经验粒子群(experiential particle swarm optimization,EPSO)算法。提炼飞机着陆调度问题中的领域知识作为每个粒子的经验,优化粒子群算法的寻优过程,增加算法的稳定性。引入控制工程领域中的滚动时域控制(receding horizon control,RHC)策略,在尽量考虑问题完整性的前提下,最大限度降低求解的复杂度,形成最终的RHC-EPSO算法。实验结果表明,该算法能够比现有算法更加高效和稳定地找到飞机着陆调度问题的最优解。 展开更多

关键词 连续化编码 飞机着陆调度问题 经验 粒子群 滚动时域控制

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