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作者：吴哲中国民用航空飞行学院

学位级别：硕士

航空运输作为一种速度快、时间短、舒适度高的交通运输方式,但经常受到运输环境复杂性的影响,如恶劣天气、机械故障和空中交通管制等,这些因素都可能导致航班无法按计划执行,即造成不正常航班。不正常航班不仅降低了旅客满意度,还给航... 详细信息

航空运输作为一种速度快、时间短、舒适度高的交通运输方式,但经常受到运输环境复杂性的影响,如恶劣天气、机械故障和空中交通管制等,这些因素都可能导致航班无法按计划执行,即造成不正常航班。不正常航班不仅降低了旅客满意度,还给航空公司造成了经济损失。当航空公司使用现有的模型和算法处理大规模航班恢复问题时,求解效率低且无法满足实时决策的需求。为了解决这些问题,本文对现有的航班恢复模型和算法进行了研究,并提出了改进的模型和算法。本文研究的内容主要包含以下几个关键部分:第一,本文分析了不正常航班恢复问题,总结导致航班不正常的原因、恢复策略及流程。首先对现有的航班恢复模型进行研究分析,总结在建模过程中遇到的难点和约束条件。基于离散时空网络构建了一个航班恢复模型,模型目标是最小化取消和延误成本之和。用列生成算法求解,结果表明使用离散时空网络构建航班恢复模型是可行的,但在处理大规模航班恢复问题时,时间成本较高。第二,为了提高大规模不正常航班恢复的效率,本文优化了资源指派模型,构建了基于飞机路径流的航班恢复优化模型。该模型综合应用了调整航班起飞时间、机型更换、联程直达、航班取消和调机等五种主要的恢复策略,目标是将恢复过程的总经济成本降至最低。最后,通过对厦门航空公司提供的四天航班数据进行了案例分析,采用列生成算法结合Dantzig-Wolfe和贪婪模拟退火算法进行求解,证明了本文提出的算法和模型不仅能够快速生成恢复方案,还有效减少了航班计划中断带来的成本损失。

关键词：不正常航班航班恢复离散时空网络最小成本模型列生成算法 Danzig-Wolfe算法贪婪模拟退火算法

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基于GSAA的停机位指派优化问题的研究

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交通运输系统工程与信息 2008年第1期8卷 138-143页

作者：鞠姝妹许俐南京航空航天大学民航学院南京210016

停机位的合理指派是机场地面作业中的一项核心任务,对减少枢纽机场航班中转时间起着重要作用,但是停机位指派问题是NP难问题,模型和算法都比较复杂.建立了以旅客满意度为优化目标的数学模型,并设计了一种贪婪模拟退火算法(GSAA),以求解... 详细信息

停机位的合理指派是机场地面作业中的一项核心任务,对减少枢纽机场航班中转时间起着重要作用,但是停机位指派问题是NP难问题,模型和算法都比较复杂.建立了以旅客满意度为优化目标的数学模型,并设计了一种贪婪模拟退火算法(GSAA),以求解枢纽机场的停机位指派问题.该算法首先根据贪婪算法FCFS准则使"丢失"的航班数最少得到模拟退火算法的初始解,然后运用经典模拟退火算法求解出最优指派结果.数值仿真证明了模型和算法的有效性.

关键词：枢纽机场停机位指派旅客满意度贪婪模拟退火算法

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高速铁路车站列车进路分配链式优化研究

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铁道运输与经济 2020年第11期42卷 30-36页

作者：郎越王建英中国铁道科学研究院研究生部北京100081 中国铁道科学研究院集团有限公司通信信号研究所北京100081

为满足高速铁路车站作业的高效性、稳定性以及站内相关行车设备运用的合理性,分析列车进路作业,考虑到轨道电路分段解锁的实际特性,结合列车作业链的思想,以均衡到发线设备时空应用和提高车站作业计划的稳定性为目标,建立列车进路链式... 详细信息

为满足高速铁路车站作业的高效性、稳定性以及站内相关行车设备运用的合理性,分析列车进路作业,考虑到轨道电路分段解锁的实际特性,结合列车作业链的思想,以均衡到发线设备时空应用和提高车站作业计划的稳定性为目标,建立列车进路链式分配模型。以某高速铁路车站为例,基于列车时刻表到发时序,采用贪婪模拟退火算法求解,对列车相关作业链进行空间序列分配。实验结果表明,采用该模型能提高站内设备运用的均衡性,保障站内列车运行的稳定性,为进路分配策略提供了研究支撑。

关键词：高速铁路车站列车进路作业列车进路链式分配多目标综合优化贪婪模拟退火算法

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应急条件下重载铁路机车运用计划编制研究

应急条件下重载铁路机车运用计划编制研究

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作者：郭文博兰州交通大学

学位级别：硕士

我国铁路网络结构复杂且自然灾害以及设备因素导致的铁路运输突发事件频繁,对于应急条件下的运输计划恢复虽然在列车运行调整方面有较多的研究成果,但关于应急条件下机车运用计划编制的相关研究甚少,与之相似的应急条件下飞机运用计划... 详细信息

我国铁路网络结构复杂且自然灾害以及设备因素导致的铁路运输突发事件频繁,对于应急条件下的运输计划恢复虽然在列车运行调整方面有较多的研究成果,但关于应急条件下机车运用计划编制的相关研究甚少,与之相似的应急条件下飞机运用计划编制问题研究成果较为丰富。目前我国铁路对于应急条件下的机车运用主要采用应急预案制度、分层Agent方法以及基于规则的反向推理方法等较为单一的解决措施,没有形成完备的理论体系。因此,为了提高应急条件下的运输组织效率,最大程度的降低突发事件给铁路部门带来的损失,有必要对于应急条件下机车运用计划编制的相关理论方法进行深入研究。本文首先在分析机车周转、动车组运用、飞机运用既有相关研究基础上,针对应急条件下重载铁路机车运用计划编制问题提出了具体研究思路。同时通过分析讨论重载铁路机车运用的特点,探讨了重载铁路机车交路的几种运转制度以及机车整备检修流程。其次,针对正常条件下的机车运用计划,在对研究内容边界假定的基础上讨论了成对运行图、不成对运行图、单机型单机牵引、单机型双机牵引以及单机型单机与双机混合牵引的机车运用计划编制问题,建立了给定可支配机车台数的多机型机车运用计划编制模型并设计了相应算法。然后借鉴应急条件下航班恢复研究定义航班串的方法,对于列车定义了类似的列车串或列车环,基于机车运用的各项约束条件建立了应急条件下机车运用的资源指派、时空网络、多商品流网络三种经典应急恢复模型,通过分析这三种模型优缺点进行适应性对比,最后采用经典资源指派模型并对其进行改进修正,形成本文采用的新资源指派模型。考虑到问题的复杂性以及求解效率和质量,经过分析对比贪婪算法和模拟退火算法的特点,结合贪婪算法和模拟退火算法各自在其计算性能上的优势,针对该新资源指派模型设计了贪婪模拟退火算法求解,并在Matlab平台程序实现。最后,本文以朔黄重载铁路机车运用部分区段数据为例,假定突发事件场景,对改进的资源指派模型和算法进行算例测试验证,生成机车指派方案和机车周转图,同时也采用模拟退火算法和贪婪随机自适应搜索算法求解进行结果对比,结果表明本文设计的贪婪模拟退火算法均优于模拟退火算法和贪婪随机自适应搜索算法,证明了算法的有效性。

关键词：应急条件重载铁路机车运用贪婪模拟退火算法

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枢纽机场停机位指派的算法优化与仿真

枢纽机场停机位指派的算法优化与仿真

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作者：鞠姝妹南京航空航天大学

学位级别：硕士

本论文研究了枢纽机场停机位指派的优化问题,对枢纽机场停机位指派的模型和算法进行了研究和探讨。本文首先结合枢纽机场的实际情况,建立了符合机场运营效益和服务质量要求的以机场近机位利用率最高和中转航班旅客步行距离最小为优化目... 详细信息

本论文研究了枢纽机场停机位指派的优化问题,对枢纽机场停机位指派的模型和算法进行了研究和探讨。本文首先结合枢纽机场的实际情况,建立了符合机场运营效益和服务质量要求的以机场近机位利用率最高和中转航班旅客步行距离最小为优化目标的枢纽机场停机位指派模型,接着针对这一模型设计了一种贪婪模拟退火算法。该算法首先通过航班“先到先服务”原则对依次到达机场的航班进行机位的初始指派,再利用经典模拟退火算法对集中发生在中转时段的航班进一步求解出最优的指派结果。本文引用了上海浦东国际机场具体案例进行实例仿真,并利用数学软件结合相应的算法将模型求解。最后,从时效性、优化程度和实时性三个方面对本文停机位指派的模型和算法进行评估,进而说明用本文提出的停机位指派方法得到的指派结果比机场实际指派结果更具优越性,该方法为提高机坪工作人员的指派效率、提高机场的经济效益和服务质量以及满足实时性要求提供了有价值的借鉴和参考。

关键词：枢纽机场停机位指派贪婪模拟退火算法经济效益服务质量

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基于GSAA的停机位指派优化问题的研究

基于GSAA的停机位指派优化问题的研究

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2007第三届中国智能交通年会

作者：鞠姝妹许俐南京航空航天大学民航学院

停机位的合理指派是机场地面作业中的一项核心任务,对减少枢纽机场航班中转时间起着重要作用,但是停机位指派问题是NP难问题,模型和算法都比较复杂。本文建立了以旅客满意度为优化目标的数学模型,并设计了一种贪婪模拟退火算法(GSAA),... 详细信息

停机位的合理指派是机场地面作业中的一项核心任务,对减少枢纽机场航班中转时间起着重要作用,但是停机位指派问题是NP难问题,模型和算法都比较复杂。本文建立了以旅客满意度为优化目标的数学模型,并设计了一种贪婪模拟退火算法(GSAA),以求解枢纽机场的停机位指派问题。该算法首先根据贪婪算法FCFS准则使"丢失"的航班数最少得到模拟退火算法的初始解,然后运用经典模拟退火算法求解出最优指派结果。数值仿真证明了模型和算法的有效性。

关键词：枢纽机场停机位指派旅客满意度贪婪模拟退火算法

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