机场流量管理中地面等待问题优化模型

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1、第１４卷第３期交通运输工程学报Ｖｏｌ．１４Ｎｏ．３２０１４年６月ＪｏｕｒｎａｌｏｆＴｒａｆｆｉｃａｎｄＴｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＪｕｎｅ２０１４文章编号：１６７１１６３７（２０１４）０３００９５１０机场流量管理中地面等待问题优化模型王来军１，胡大伟１，高扬１，史忠科２（１．长安大学汽车学院，陕西西安７１００６４；２．西北工业大学自动化学院，陕西西安７１００７２）摘要：分析了目标机场到场容量和到场需求的随机特性，以所有航班总的延迟费用最小为目标函数，以先到先服务原则、机场到场容量限制、地面等待和空中延迟的

2、关系为约束条件，建立了机场流量管理中地面等待问题的数学规划模型和事件驱动模型。运用基本的遗传算法求解模型，得出了优化后航班的具体到场时间。计算结果表明：单位时间的空中延迟和地面等待费用比越大，空中延迟越容易被转化为地面等待；当单位时间的空中延迟和地面等待费用比为３∶１时，优化后的航班延迟总费用下降５０％；当单位时间的空中延迟和地面等待费用比为１∶１时，空中延迟和地面等待时间的比值约为１．０５８；当单位时间的空中延迟和地面等待费用比为６∶１时，空中延迟只有地面等待时间的４．７７％。优化后，航班的到场分布更加均衡，优化结果将更为精确。关

3、键词：机场流量管理；地面等待；到场容量；到场需求；遗传算法中图分类号：Ｖ３５５文献标志码：Ａ犗狆狋犻犿犻狕犪狋犻狅狀犿狅犱犲犾狅犳犵狉狅狌狀犱犺狅犾犱犻狀犵狆狉狅犫犾犲犿犻狀犪犻狉狆狅狉狋犳犾狅狑犿犪狀犪犵犲犿犲狀狋１，ＨＵＤａｗｅｉ１，ＧＡＯＹａｎｇ１，ＳＨＩＺｈｏｎｇｋｅ２ＷＡＮＧＬａｉｊｕｎ（１．ＳｃｈｏｏｌｏｆＡｕｔｏｍｏｂｉｌｅ，ＣｈａｎｇａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｘｉａｎ７１００６４，Ｓｈａａｎｘｉ，Ｃｈｉｎａ；２．ＳｃｈｏｏｌｏｆＡｕｔｏｍａｔｉｏｎ，ＮｏｒｔｈｗｅｓｔｅｒｎＰｏｌｙｔｅｃｈｎｉｃａｌＵｎｉ

4、ｖｅｒｓｉｔｙ，Ｘｉａｎ７１００７２，Ｓｈａａｎｘｉ，Ｃｈｉｎａ）犃犫狊狋狉犪犮狋：Ｔｈｅｓｔｏｃｈａｓｔｉｃｆｅａｔｕｒｅｓｏｆａｒｒｉｖａｌｃａｐａｃｉｔｙａｎｄａｒｒｉｖａｌｄｅｍａｎｄｆｏｒｔａｒｇｅｔａｉｒｐｏｒｔｗｅｒｅａｎａｌｙｚｅｄ．Ｔｈｅｍｉｎｉｍｕｍｔｏｔａｌｆｌｉｇｈｔｄｅｌａｙｃｏｓｔｗａｓｔａｋｅｎａｓｏｂｊｅｃｔｉｖｅｆｕｎｃｔｉｏｎ，ｔｈｅｐｒｉｎｃｉｐｌｅｏｆｆｉｒｓｔｃｏｍｅｆｉｒｓｔｓｅｒｖｉｃｅ，ｔｈｅｌｉｍｉｔｓｏｆａｉｒｐｏｒｔａｒｒｉｖａｌｃａｐａｃｉｔｙａｎｄｔｈｅｒｅｌａｔｉｏｎｂｅ

5、ｔｗｅｅｎｇｒｏｕｎｄｈｏｌｄｉｎｇａｎｄａｉｒｄｅｌａｙｗｅｒｅｃｏｎｓｉｄｅｒｅｄａｓｃｏｎｓｔｒａｉｎｔｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ，ａｎｄｔｈｅｍａｔｈｅｍａｔｉｃａｌｐｒｏｇｒａｍｍｉｎｇｍｏｄｅｌａｎｄｅｖｅｎｔｄｒｉｖｅｎｍｏｄｅｌｏｆｇｒｏｕｎｄｉｎｇｈｏｌｄｉｎｇｐｒｏｂｌｅｍｉｎａｉｒｐｏｒｔｆｌｏｗｍａｎａｇｅｍｅｎｔｗｅｒｅｂｕｉｌｔ．Ｔｈｅｂａｓｉｃｇｅｎｅｔｉｃａｌｇｏｒｉｔｈｍｗａｓｄｅｓｉｇｎｅｄｔｏｓｏｌｖｅｔｈｅｍｏｄｅｌｓ，ｔｈｅｃｏｎｃｒｅｔｅａｒｒｉｖａｌｔｉｍｅｓａｆｔｅｒｏｐｔｉｍｉｚａ

6、ｔｉｏｎｗｅｒｅｃａｌｃｕｌａｔｅｄ．Ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓｈｏｗｓｔｈａｔｔｈｅｂｉｇｇｅｒｔｈｅｒａｔｉｏｏｆｕｎｉｔａｉｒｄｅｌａｙｃｏｓｔｔｏｕｎｉｔｇｒｏｕｎｄｈｏｌｄｉｎｇｃｏｓｔｉｓ，ｔｈｅｍｏｒｅｅａｓｉｌｙｔｈｅａｉｒｄｅｌａｙｔｕｒｎｓｔｏｇｒｏｕｎｄｈｏｌｄｉｎｇ．Ｗｈｅｎｔｈｅｒａｔｉｏｏｆｕｎｉｔａｉｒｄｅｌａｙｃｏｓｔｔｏｕｎｉｔｇｒｏｕｎｄｈｏｌｄｉｎｇｃｏｓｔｉｓ３∶１，ｔｈｅｔｏｔａｌｄｅｌａｙｃｏｓｔｓｒｅｄｕｃｅｂｙ５０％ａｆｔｅｒｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ．Ｗｈｅｎｔｈ

7、ｅｒａｔｉｏｏｆｕｎｉｔａｉｒｄｅｌａｙｃｏｓｔｔｏｕｎｉｔｇｒｏｕｎｄｈｏｌｄｉｎｇｃｏｓｔｉｓ１∶１，ｔｈｅｔｉｍｅｒａｔｉｏｏｆａｉｒｄｅｌａｙｔｏｇｒｏｕｎｄｈｏｌｄｉｎｇｉｓａｂｏｕｔ１．０５８．Ｗｈｅｎｔｈｅｒａｔｉｏｏｆｕｎｉｔａｉｒｄｅｌａｙｃｏｓｔｔｏｕｎｉｔｇｒｏｕｎｄｈｏｌｄｉｎｇｃｏｓｔｉｓ６∶１，ｔｈｅｔｉｍｅｒａｔｉｏｏｆａｉｒｄｅｌａｙｔｏｇｒｏｕｎｄｈｏｌｄｉｎｇｉｓａｂｏｕｔ４．７７％．Ａｆｔｅｒｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ，ｔｈｅｆｌｉｇｈｔａｒｒｉｖａｌｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｉｓｍ

8、ｏｒｅｓｔａｔｕｅｓｑｕｅ，ａｎｄｔｈｅｏｐｔｉｍｉｚｅｄｒｅｓｕｌｔｉｓｍｏｒｅａｃｃｕｒａｔｅ．４ｔａｂｓ，１９ｆｉｇｓ，１９ｒｅｆｓ．犓犲狔狑狅狉犱狊：ａｉｒｐｏｒｔｆｌｏｗｍａｎａｇｅｍｅｎｔ；ｇｒｏｕｎｄｈｏｌｄｉｎｇ；ａ