繁忙机场机位分配的混合集合规划方法研究

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1、中图分类号：F560论文编号：102870715-S015学科分类号：082303硕士学位论文繁忙机场机位分配的混合集合规划方法研究研究生姓名王岩华学科、专业交通运输规划与管理研究方向交通运输系统优化指导教师朱金福教授南京航空航天大学研究生院民航学院二О一五年三月NanjingUniversityofAeronauticsandAstronauticsTheGraduateSchoolCollegeofCivilAviationResearchonMixedSetProgrammingforGateAssignmentinBusyAirportsAThesisinTranspor

2、tationPlanningandManagementbyWangYanhuaAdvisedbyProf.ZhuJinfuSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringMarch,2015承诺书本人声明所呈交的硕士学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得南京航空航天大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。本人授权南京航空航天大学可以将学位论文的全部或部

3、分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后适用本承诺书）作者签名：日期：摘要随着我国民航运输业的高速发展，航班量不断增加，繁忙机场停机位资源不足的问题日益突出。停机位分配问题成为继跑道容量之后第二个制约繁忙机场发展的瓶颈。另外，繁忙机场航班流量大，航班随机延误率较高，飞机在停机位上发生冲突的可能性也不容忽视。本文首先以近机位利用率最大化为目标函数建立了繁忙机场机位分配的混合集合规划模型，并设计相应的求解规则进行求解。针对繁忙机场停机坪上飞机间的冲突风险，本文分析了冲突发生的情形，设计了同一机位前后航班间冲突风险值的

4、计算模型，以近机位利用率最大化为第一目标，以同一机位前后航班间冲突风险值最小化为第二目标，建立了基于冲突风险优化的混合集合规划模型，并设计高效的求解规则进行求解。最后，以首都机场一天进出港航班计划为实例进行机位分配问题的求解。实例分析表明，与人工分配方案相比，混合集合规划方法得出的分配结果中近机位利用率提高了26.51%。同时，在近机位利用率大幅提高的情况下，同机位前后航班间的总冲突风险值也减少了1.2分钟。结果表明，混合集合规划方法可用于解决繁忙机场实际运营中的机位分配问题，并能够有效兼顾繁忙机场的运行安全和运营效率。关键词：繁忙机场，机位分配，混合集合规划，自然约束语言，冲突

5、风险IABSTRACTThelackofgatesresourceinbusyairportshasturnedouttobeaproblemwiththerapiddevelopmentofcivilaviationindustryandtheincreasingamountofflightsinChina.Thegateassignmentproblemhasbecomeanotherbottleneckwhichrestrictsbusyairports’developmentaftertherunwaycapacityproblem.Meanwhile,thepossib

6、ilitythatthereareconflictrisksatthesamegateshouldneverbeneglectedduetothehigherdelayrateinbusyairports.Inthispaper,aMixedSetProgrammingModelforgateassignmentinbusyairportsisestablishedwiththegoaltoachieveamaximumutilizationofgates,andcorrespondingsolvingrulesarealsodesigned.Inviewofconflictri

7、skbetweendifferentaircraftinapronofbusyairports,thispaperbuildsacomputationalmodelofconflicttimebetweenadjacentflightsinthesamestandinordertoavoidconflictrisk.Onthisbasis,thispaperbuildsaMixedSetProgrammingModelbasedonconflictriskoptimization