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《基于RHC的航班著落調度多目標優(yōu)化算法》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內容在學術論文-天天文庫。
1、第44卷第3期2012年6月南京航空航天大學學報JournalofNanjingUniversityofAeronautics&AstronauticsV01.44NO.3Jun.2012基于RHC的航班著落調度多目標優(yōu)化算法張啟錢胡明華施賽鋒(南京航空航天大學民航學院,南京,210016)摘要:研究了基于滾動時域控制(RHC)策略的終端區(qū)進場航班動態(tài)排序問題,目的是在終端區(qū)空中變通繁忙的情況下,有效地為到達航班安排合理的著陸次序,在滿足安全間隔兼顧管制貞負荷的情況下,給出航班經過多目標優(yōu)化的著陸時同,提高航班進場率。降低飛行延誤成本。建立了基
2、于RHC的航班動態(tài)排序模型,并利用精英保留策略的遺傳算法對一個算倒進行覃}證計算。算倒仿真結果表明,進場率得到了提高,延誤時間和成本明顯殘少,驗證了方法的有效性。關鍵詞:終端區(qū)排序;RHC策略;多目標優(yōu)化;遺傳算法中圖分類號:V355.1文獻標識碼:A文章編號一1005-2615(2012)03·0393-06Multi-objectOptimizationAlgorithmforAircraftLandingBasedonRecedingHorizonControlStrategyZhangQ幻inn,日咎Minghua,ShiSaifeng
3、(CollegeofCivilAviation,NanjingUniversityofAeronautics&Astronautics,Nanjing,210016。China)Abstract:Tomaketheschedulingofarrivalflightmoreefficientinthebusyterminalarea,recedinghori—goncontrol(RHC)strategyisstudiedforthesequencingandschedulingofarrivalflightintheterminalarea.C
4、onsideringthesafetyintervalandthecontrollerworkload,astrategyisgiventoimprovetheair—craftarrival-rate,andreducethecostofaircraftdelay.AmathematicmodeIbasedontheRHCstrategyisestablised,andaneliteconservationgeneticalgorithmisdesignedtoverifytheproposedmodel.Theexperimentalres
5、ultshowsthatarrival—rateisimproved,andthecostandtimeofdelayisreducedobvi—ously.Keywords:sequencinginterminalarea;RHCstrategy;multi—objectoptimization;geneticalgorithm伴隨著航空運輸快速增長,我國航班延誤的絕對數(shù)量急劇攀升,2000年共14.27萬延誤架次,2008年增加至26萬架次.每年約115旅客遭遇航班延誤,按2008年1.9億客流量計算,延誤旅客人數(shù)近4000萬人次,我國民航
6、業(yè)每年由此帶來的經濟損失都以億元為統(tǒng)計單位Cl】。流量分布不均衡、流量與容量不匹配引發(fā)的區(qū)域終端區(qū)擁擠是造成航班延誤的重要原因之一。終端區(qū)排序問題是研究空中交通流繁忙的機場,在不違反航班尾流間隔的安全標準下,高效合理地為剄達航班提供優(yōu)化的著落次序,實現(xiàn)航班提前著落,降低航班的大面積延誤狀況。近年來國內外一直重視對終端區(qū)空中交通流進行優(yōu)化調度的研究,研究結果表明終端區(qū)優(yōu)化調度算法最高可使系統(tǒng)容量提高15%[2】,從而有效地緩解航班延誤,降低航班延誤損失。國外,1997年,Ronhinson提出了基于模糊推理的終端區(qū)進場航班排序算法[3】。2008
7、年,Lee對跑道排序過程中的航班油耗成本、時間延誤和運行吞吐量的權衡進行了研究r“.國內,徐肖豪和程曉航先后于2004年及2006年分別運用自適應基金項目:國家科技支撐計劃(2011BAH24809)資助項目.收稿日期:2011—09-28;修訂日期:2011—12-29通訊作者:胡明華,男,教授,博士生導師,1962年出生tE-mail:rainghuahu@263.net.394南京航空航天大學學報第“卷遺傳算法求解航班排序問題,但兩者在算子設計與染色體編碼方式等方面有所不同1s-63。2009年,張洪海建立了包括延誤損失、延誤公平性和管制
8、員負荷的著陸航班排序多目標優(yōu)化模型,并運用多目標遺傳算法求解了該模型[7]。終端區(qū)航班排序屬于組合優(yōu)化問題。難以采用線性規(guī)劃模型求解。本文提出了旨在減