【摘 要】
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进港航班排序优化是当今研究热点,事关机场起降效率。其是一种大规模规划问题,求解难度大。对该问题进行针对性的算法设计,有助于提高求解效率。本文以国内外参考文献为起点,分析现有关于排序算法研究成果的创新点与不足之处。在广义算法研究方面,通过对现有求解算法的对比分析得到算法选择标准。从高性能算法中选择鲸鱼优化算法与蝠鲼觅食优化算法作为应用算法进行深入探究,并进行全方面改进与性能提升:为了平衡“勘探”和“
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进港航班排序优化是当今研究热点,事关机场起降效率。其是一种大规模规划问题,求解难度大。对该问题进行针对性的算法设计,有助于提高求解效率。本文以国内外参考文献为起点,分析现有关于排序算法研究成果的创新点与不足之处。在广义算法研究方面,通过对现有求解算法的对比分析得到算法选择标准。从高性能算法中选择鲸鱼优化算法与蝠鲼觅食优化算法作为应用算法进行深入探究,并进行全方面改进与性能提升:为了平衡“勘探”和“开采”,提出了自适应惯性权重与柯西翻滚参数;为了帮助算法跳出局部最优解,提出了混沌变异、镜像择优与早熟检测机制;为了提高算法精度,提出了多种群个体迁移机制。将改进后算法在25个函数上进行基准测试并与其他算法进行对比,证明了改进方法的有效性。针对进港航班排序问题特点,对算法进行问题导向型变形。提出了快速求解方案进行精英种群初始化。根据降落时间的连续型特点,提出了可以提高算法求解精度、灵活适应不同目标函数的直接编码法,与对应约束条件处理方式、个体适应度评价方法。根据降落序列的离散型特点,提出了能够适应大规模排序问题、稳定性高的间接编码法,并进行了符号规定、算法离散化处理,提出三角形邻域拓扑方法。通过计算试验并将结果与其他主流求解算法进行对比,证明了两种算法与不同编码方式在求解该问题上的有效性与各自特点。最后,对试验结果进行分析,从理论上探讨排序结果的内在机理,为空管部门排序决策提供理论参考。
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