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终端区飞机排序的混合人工鱼群算法

王飞 徐肖豪 张静

王飞, 徐肖豪, 张静. 终端区飞机排序的混合人工鱼群算法[J]. 交通运输工程学报, 2008, 8(3): 68-72.
引用本文: 王飞, 徐肖豪, 张静. 终端区飞机排序的混合人工鱼群算法[J]. 交通运输工程学报, 2008, 8(3): 68-72.
Wang Fei, Xu Xiao-hao, Zhang Jing. Mixed artificial fish school algorithm of aircraft sequencing in terminal area[J]. Journal of Traffic and Transportation Engineering, 2008, 8(3): 68-72.
Citation: Wang Fei, Xu Xiao-hao, Zhang Jing. Mixed artificial fish school algorithm of aircraft sequencing in terminal area[J]. Journal of Traffic and Transportation Engineering, 2008, 8(3): 68-72.

终端区飞机排序的混合人工鱼群算法

基金项目: 

国家863计划项目 2006AA12A105

详细信息
    作者简介:

    王飞(1982),男,安徽风阳人,南京航空航天大学博士研究生,从事空中交通流量管理研究

    徐肖豪(1949-), 男, 浙江金华人, 中国民航大学教授

  • 中图分类号: V355

Mixed artificial fish school algorithm of aircraft sequencing in terminal area

More Information
  • 摘要: 为了保障飞行安全, 对终端区着陆飞机进行有效的排序, 建立了以航班延误总时间最小为目标函数的规划模型, 以人工鱼群算法为基础, 融合了遗传算法的选择操作和模拟退火算法的依概率接受的思想, 形成混合人工鱼群算法, 对着陆飞机排序问题进行了仿真计算, 并与先到先服务算法、模拟退火算法以及蚁群算法进行了对比研究。仿真结果表明: 与先到先服务相比, 使用人工鱼群算法使得单跑道、双跑道延误分别减少了9.3%和48.0%, 计算时间小于3s;与蚁群算法和模拟退火算法相比, 求解的延误与时间最小, 因此, 提出的混合算法可行。

     

  • 表  1  单跑道排序仿真结果

    Table  1.   Sequencing simulation results at single runway

    飞机代码 FCFS MA
    E (i) /min S (i) /min E (i) /min S (i) /min
    HC2 6.0 6.0 6.0 6.0
    HC3 6.0 7.0 6.0 7.0
    HC7 6.0 8.0 6.0 8.0
    HC8 6.0 9.0 6.0 9.0
    HC5 7.0 10.0 7.0 10.0
    SC4 9.0 12.0 9.0 13.0
    SC9 9.0 13.0 9.0 14.0
    HC0 11.0 14.0 11.0 11.0
    LC1 15.0 15.5 15.0 15.0
    LC6 15.0 17.0 15.0 16.5
    总延误/min 21.5 19.5
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    表  2  双跑道排序仿真结果

    Table  2.   Sequencing simulation results at double runways

    FCFS MA
    跑道1 跑道2 跑道1 跑道2
    代码 E* (i) /min S (i) /min 代码 E* (i) /min S (i) /min 代码 E* (i) /min S (i) /min 代码 E* (i) /min S (i) /min
    HC2 6.0 6.0 HC5 6.0 6.0 HC2 6.0 6.0 HC5 6.0 6.0
    HC3 6.0 7.0 HC0 10.0 10.0 HC3 6.0 7.0 HC7 6.0 7.0
    HC7 6.0 8.0 总延误为12.5 min SC4 9.0 9.0 HC8 6.0 8.0
    HC8 6.0 9.0 SC9 9.0 10.0 HC0 10.0 10.0
    SC4 9.0 11.0 LC1 15.0 15.0 总延误为6.5 min
    SC9 9.0 12.0 LC6 15.0 16.5
    LC1 15.0 15.0
    LC6 15.0 16.5
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    表  3  算法仿真性能比较

    Table  3.   Comparison of simulation performances for 4 algorithms

    单跑道 双跑道
    算法 最优解/min 最差解/min 平均解/min 平均计算时间/s 最优解/min 最差解/min 平均解/min 平均计算时间/s
    FCFS 21.5 21.5 21.5 0.396 12.5 12.5 12.5 0.988
    ACO 19.5 21.5 19.5 2.850 6.5 9.0 7.0 3.165
    SA 19.5 23.5 21.5 0.697 7.0 23.5 10.5 12.398
    MA 19.5 19.5 19.5 0.667 6.5 7.0 6.5 2.084
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  • 收稿日期:  2007-12-25
  • 刊出日期:  2008-06-25

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