基于自适应遗传算法的机组排班方法研究和应用

论文摘要

机组编排是航空公司安排航班生产任务过程的一个重要环节,科学合理地进行机组编排,将十分有利于航空公司充分利用人力资源,降低运营成本,提高市场竞争力。机组编排属于典型的组合优化问题,具有情况复杂、数据量大、优化目标和限制条件多等特点,通常采用分段解决。本文首先描述了机组编排的流程及其特点,分析研究了机组编排中常用的三种启发式算法,根据其特点,重点分析研究了自适应遗传算法及其在机组编排中应用的合理性和可行性。针对机组排班的具体要求,建立了相应的数学模型。以任务分配的均衡性和贫富航线的均衡性为主要目标,以机组排班的若干规定和限制为约束条件,详细论述了利用自适应遗传算法求解模型的实现方法,在航班优化与航线经济效益分析系统中初步实现了相应功能,并对系统的自适应性、透明性和可扩展性进行的分析。文章对初始可行解的产生、自适应遗传算法中选择概率和交叉操作的改进进行了讨论,并为进一步提高系统的性能给出了思路。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 课题研究背景
• 1.2 课题研究概况
• 1.3 课题研究意义
• 1.4 文章组织结构
• 第二章 机组排班问题描述与算法分析
• 2.1 机组编排问题分段描述
• 2.2 机组编排限制条件
• 2.3 使用过的算法特性分析
• 2.3.1 模拟退火算法
• 2.3.2 标准遗传算法
• 2.3.3 模糊优选算法
• 2.3.4 分析结论
• 第三章 基于自适应遗传算法的机组排班优化模型
• 3.1 自适应遗传算法
• 3.1.1 理论基础
• 3.1.2 优化特点
• 3.1.3 操作算子的影响
• 3.1.4 算法处理流程
• 3.2 机组排班优化模型
• 3.3 求解模型的算法设计
• 3.3.1 适应度函数的建立
• 3.3.2 染色体编码设计
• 3.3.3 初始群体的产生
• 3.3.4 选择操作设计
• 3.3.5 交叉操作设计
• 3.3.6 变异操作设计
• 3.3.7 算法终止判断的处理
• 3.4 一个演示算例
• 第四章 改进自适应遗传算法的实现
• 4.1 产生初始可行解的改进
• 4.1.1 启发式搜索法
• 4.1.2 利用启发式搜索法初始化
• 4.2 选择概率的改进
• 4.3 变异操作的改进
• 第五章 应用系统设计及性能分析
• 5.1 应用系统设计
• 5.1.1 系统的总体设计
• 5.1.2 机组编排初步实现
• 5.2 系统性能分析
• 第六章 结束语
• 参考文献
• 致谢
• 在校期间学术成果