机群保障调度及基于vega的仿真实现

论文摘要

利用机场内有限的设备合理地为有航班任务的机群进行地面保障作业,协调规划各航班的地面保障作业进度,缩短航班的地面保障时间,避免因地面保障作业安排不当所产生的航班延误,是航空港运行管理中的一项目标规划问题,也是机场便捷工程中的一个重要方面。本文围绕航班任务拥挤或突发事件到来时,机场需调运大批量飞机,所作的机群地面保障作业调度问题而展开的。从航班任务拥挤或突发事件到来时机场的特点出发,详细分析了机群调度时的初始条件,资源约束,布局约束等情况。与以往的调度问题相比,本文中每架飞机的作业流程未知,而且放宽了资源约束条件,使得飞机的每项作业能够在多台性能相同的设备上任选一台进行,从而扩大了问题的寻优空间,更增加了问题的难度。针对这种比较复杂的组合优化问题,本文借鉴了传统Job Shop车间作业调度的方法,提出了基于规则的启发式算法。分别解决了机群的设备分配和设备上作业排序问题,从而为每架飞机制定了作业流程。其次,针对存在的并行作业提出了分解成多个串行作业问题解决的方法。再者,对于实际飞机调度的过程中存在的动态问题,即飞机所受到随机发生的事件的影响,采用动态管理与静态优化相结合的思想,将连续的动态问题切分成一个个静态问题来处理。最后利用建模工具Creator建立了机群调运的三维模型,将各个场景模型进行数据库层次结构的划分,并且利用细节层次(LOD),自由度(DOF)等技术减化模型,建立动态模型。再利用视景仿真软件Vega,通过仿真钟的推进,扫描在调度系统中形成的调度事件表来驱动视景,达到调度仿真的效果。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 国外研究现状
• 1.2.2 国内研究现状
• 1.3 研究目的和意义
• 第2章 飞机保障作业分析
• 2.1 飞机保障作业
• 2.1.1 飞机的指挥控制
• 2.1.2 飞机的地面保障
• 2.2 作业约束
• 2.3 资源约束
• 2.4 空间约束
• 2.5 本章小结
• 第3章 基于规则的启发式飞机调度算法
• 3.1 调度问题研究方法优劣分析
• 3.1.1 调度问题的研究方法分析
• 3.1.2 目前算法研究所存在的问题
• 3.2 基于规则的调度方法概述
• 3.3 机群保障调度问题分析
• 3.3.1 初始条件
• 3.3.2 作业描述
• 3.3.3 资源选择准则
• 3.3.4 问题描述
• 3.4 飞机调度问题前提条件
• 3.5 飞机调度问题的算法研究
• 3.5.1 描述调度问题的变量
• 3.5.2 调度目标与优先规则
• 3.5.3 调度算法
• 3.6 调度算法实例
• 3.7 并行作业调度问题
• 3.7.1 并行问题调度方法
• 3.7.2 调度实例
• 3.8 关于动态作业调度问题的对策
• 3.8.1 随机事件分类
• 3.8.2 重调度策略
• 3.9 本章小结
• 第4章 机群调度系统的设计
• 4.1 系统建模
• 4.1.1 系统静态建模
• 4.1.2 系统动态建模
• 4.2 系统模块组成及主要功能
• 4.3 本章小结
• 第5章 基于Vega的机群调运视景仿真
• 5.1 飞机调运场景的三维建模
• 5.1.1 建模工具Multigen Creator
• 5.1.2 飞机调运场景实体模型的建立
• 5.1.3 场景数据库层次结构
• 5.2 机群调运仿真驱动策略
• 5.2.1 视景驱动算法
• 5.2.2 仿真钟的推进
• 5.3 基于Vega的机群调运视景开发
• 5.3.1 实时仿真软件Vega概述
• 5.3.2 Vega应用程序框架
• 5.3.3 机群调运视景软件的开发
• 5.4 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果
• 致谢