航班机组自动编排研究及实现

论文摘要

民航机组排班问题是人员安排类型中经典的NP-hard难题,涉及到较多的限制条件和优化因素。在航空公司的运营费用中,人力资源支出的费用占据了很大的比例,近年来更是成为继航油费用之后航空企业第二大成本支出。因此,合理地科学地进行机组排班,将有利于充分利用航空公司人力资源,降低运营成本,提高航空公司的竞争力。本文在分析国内外研究的基础上,首先详细论述了机组排班的主要流程,分析了机组配对、人员分组和机组指派等关键环节和技术。比较现有算法如遗传算法、模拟退火算法、蚁群算法、粒子群算法和人工神经网络算法的可行性可靠性,选择符合实现要求的遗传算法,对编码方式、概率值和初始种群的产生进行改进调整,使得更便于系统实现。接下来对排班问题的机组配对、机组指派环节建立数学模型,设计系统中所需要的数据结构和数据库中的表结构,将算法和数学语言描述的解决方法用计算具体实现。最后总结了有待改进的地方,提出改进设想。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 课题研究背景及意义
• 1.2 研究现状
• 1.3 论文结构
• 第二章 机组排班问题分析
• 2.1 航班生产计划编排流程
• 2.2 机组配对问题描述及相关规则
• 2.3 机组成员指派问题描述及相关规则
• 第三章 机组排班算法研究
• 3.1 常用启发式算法特点分析
• 3.1.1 遗传算法特点分析
• 3.1.2 模拟退火算法特点分析
• 3.1.3 蚁群算法特点分析
• 3.1.4 粒子群算法特点分析
• 3.1.5 人工神经网络算法特点分析
• 3.2 改进的遗传算法
• 3.2.1 遗传算法基本理论框架
• 3.2.2 遗传算法的模式
• 3.2.3 遗传算法基本算子
• 3.2.4 遗传算法的改进
• 第四章 机组排班算法设计
• 4.1 机组配对算法设计
• 4.1.1 初始种群生成策略
• 4.1.2 机组配对建模
• 4.1.3 编码设计
• 4.1.4 适应度函数设计
• 4.2 机组成员指派算法设计
• 4.2.1 初始种群生成策略
• 4.2.2 机组排班建模
• 4.2.3 编码设计
• 4.2.4 适应度函数设计
• 4.3 遗传算子设计
• 4.3.1 选择算子设计
• 4.3.2 杂交算子设计
• 4.3.3 变异算子设计
• 4.4 参数设置
• 第五章 机组排班系统初步设计
• 5.1 基础信息数据处理
• 5.2 机组配对实现
• 5.2.1 机组配对数据结构设计
• 5.2.2 机组配对功能及流程图描述
• 5.3 机组人员指派实现
• 5.3.1 机组成员数据结构设计
• 5.3.2 机组指派功能及流程图描述
• 第六章 总结与展望
• 参考文献
• 致谢
• 在校期间学术成果