【摘 要】
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机场摆渡车是大型枢纽机场的一种稀缺资源。摆渡车的调度优化可以提高机场过站服务效率,缩短作业时间,进而减少航班延误。目前大型机场的摆渡车调度主要依赖于人工经验,仍缺乏科学有效的决策方法支持。有鉴于此,本文探讨了基于多行程的机场摆渡车调度问题,主要的研究内容如下:（1）将车辆的单次摆渡运输过程（含上客、运送和下客）视为一个车次任务,并据此构建了机场摆渡车调度的混合整数线性规划模型,模型以最小化摆渡车用
【基金项目】
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国家自然科学基金（71621001）； 国家重点研发计划（2018YFB1601202）；
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机场摆渡车是大型枢纽机场的一种稀缺资源。摆渡车的调度优化可以提高机场过站服务效率,缩短作业时间,进而减少航班延误。目前大型机场的摆渡车调度主要依赖于人工经验,仍缺乏科学有效的决策方法支持。有鉴于此,本文探讨了基于多行程的机场摆渡车调度问题,主要的研究内容如下:（1）将车辆的单次摆渡运输过程（含上客、运送和下客）视为一个车次任务,并据此构建了机场摆渡车调度的混合整数线性规划模型,模型以最小化摆渡车用车数量、总行驶距离和总等待时间为目标函数,综合考虑了多行程因素,以及服务时间窗、最优行程时间等各类运行运营约束,其中服务时间窗约束更加符合民航管理部门的有关规定。（2）针对所建立的模型,对比性地提出了基于两阶段的自适应大邻域-禁忌搜索混合算法、改进的自适应大邻域搜索算法和改进的遗传算法等三种元启发式算法:基于两阶段的自适应大邻域-禁忌搜索混合算法的求解过程分为行程构造和行程分配两个阶段;改进的自适应大邻域搜索算法主要在传统自适应大邻域搜索的基础上将行程链的两阶段（行程构造和行程分配）进行融合;改进的遗传算法采用不含场站的染色体编码结构,并运用辅助分割算法对行程解码和优化。针对问题特性,三种算法设计了行程级的改进邻域算子,其中前两者还引入了关联思想来构造初始解。（3）基于北京首都国际机场的实际数据分析开展了三类数值实验,实验结果表明:对于小规模算例,三种算法均能快速求得精确解;改进的自适应大邻域搜索算法在三种算法中表现最佳,并且计算所得方案显著优于人工调度结果;多参数的灵敏度分析结果也为首都机场改进摆渡车管理工作提供了多项有益见解。上述研究成果能够为现实机场中的摆渡车调度提供了理论指导和决策支持,降低地面服务公司成本和提高机场运营效率。
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