基于交叉粒子群算法的飞机指派问题研究

作     者：逯艳华 

作者单位：中国民航大学 

学位级别：硕士

导师姓名：贾宝惠

授予年度：2015年

学科分类：08[工学] 0825[工学-航空宇航科学与技术] 

主      题：飞机指派 飞机排班 交叉粒子群算法 遗传算法 

摘      要：飞机指派问题是航空公司生产计划和调度方面的一项重要课题,也是航空公司运行控制工作的主要内容之一。合理的飞机指派方案,不仅有助于航班的安全、正点运行,而且还能提高机队的利用率,降低运营和维护成本。国内民航业的快速发展使得航空公司的航班数量和机队规模成倍增长,目前的以人工决策为主的排班方式已经无法满足航空公司的排班需求。本文针对飞机指派优化问题进行研究,首先,在分析飞机指派问题主要约束的基础上,建立了以成本最小化为目标函数的飞机指派模型。其次,采用四种智能优化算法对本文所建的飞机指派模型进行了求解,并从指派结果,收敛时间,计算时间等方面对算法进行了分析比较。以此为基础综合四种算法的优缺点,本文设计了一种遗传算法和粒子群算法相结合的混合智能算法——交叉粒子群算法,交叉粒子群算法通过交叉运算生成新粒子,引入粒子位置变异机制,避免粒子陷入局部最优。最后,以上述的模型和算法为基础,开发了基于交叉粒子群算法的飞机排班系统,从功能结构、数据库、系统主要流程等方面对软件系统进行了设计,并采用航空公司的实际航班数据对模型和算法进行了验证分析和应用研究,结果表明本文的模型和算法是切实可行的。