飞机除冰地面运行博弈研究

论文摘要

飞机除冰地面调度过程是指将固定时间段和指定除冰坪分配给驻场航空公司的航班,并根据设定的规则和指标对整个除冰调度过程进行优化。飞机除冰运行过程控制与调度问题是含有不确定性的决策问题。在条件信息不确定性的情况下,对飞机除冰过程控制与调度进行研究并将其优化,以减少飞机冬季航班延误。本文通过对链路拥塞控制进行分析,结合博弈理论及拥塞控制理论,创造性的建立了单链路多跟随者stackelberg拥塞博弈模型,并通过除冰过程拥塞分析,将stackelberg博弈理论应用于除冰调度过程中,使机场除冰调度既能满足飞机除冰调度的随机与多变,又能保证机场、航空公司、地面服务公司三者的利益能较好的分配与协调,为飞机地面除冰运行调度算法的设计奠定基础。针对大型机场对优化除冰调度运行以减少航班延误的需求,以及各航空公司对有限除冰资源的无序竞争,结合非合作博弈理论,建立飞机除冰地面运行的非合作博弈模型,设计了除冰资源分配的浮动优先级算法,在MATLAB仿真环境下,利用首都机场动态航班数据对算法进行了验证。仿真结果表明,将设计的浮动优先级算法应用于飞机地面除冰运行中,机场离港航班的延误情况得到了明显缓解,且对现有的“先到先服务”除冰调度策略进行了优化,并保证了资源分配的公平性,为机场地面除冰运行提供了一种新的思路。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 课题来源及现实意义
• 1.1.1 积雪积冰对航班运行的影响
• 1.1.2 飞机结冰对飞行性能的影响
• 1.1.3 课题研究现实意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 资源受限项目调度问题研究现状
• 1.2.2 博弈论思想在规划调度中的应用现状
• 1.3 飞机地面除冰运行的研究目标
• 1.4 论文结构
• 第二章 集中除冰系统简述
• 2.1 飞机集中除冰系统的特点
• 2.2 集中除冰系统总体结构
• 2.2.1 运行调度与管理单元
• 2.2.2 除冰设备单元
• 2.3 集中除冰调度系统组成
• 2.4 集中除冰作业程序
• 2.5 除冰车加液流程
• 2.6 本章小结
• 第三章 基于stackelberg博弈的除冰拥塞控制
• 3.1 博弈论概述
• 3.1.1 博弈论的基本概念
• 3.1.2 博弈论的发展历史及应用
• 3.2 非合作博弈模型
• 3.2.1 Nash均衡
• 3.2.2 Stackelberg均衡
• 3.3 基于stackelberg博弈的拥塞控制
• 3.3.1 拥塞控制理论
• 3.3.2 单链路多跟随者stackelberg拥塞博弈模型
• 3.3.3 stackelberg博弈问题描述
• 3.3.4 单跟随者stackelberg拥塞博弈模型
• 3.3.5 多跟随着stackelberg拥塞博弈模型
• 3.4 stackelberg博弈在除冰调度中的应用
• 3.4.1 除冰过程拥塞分析
• 3.4.2 stackelberg在除冰调度中的应用
• 3.4.3 航空公司申请除冰时的优先权变化
• 3.5 本章小结
• 第四章 基于博弈理论的除冰调度模型及仿真
• 4.1 引言
• 4.2 飞机地面除冰调度模型
• 4.2.1 除冰能力量化
• 4.2.2 飞机地面除冰运行的博弈模型
• 4.3 以浮动优先级为基础的除冰调度算法
• i选择算法'>4.3.1 Agta_i选择算法
• ki的规划选择算法'>4.3.2 目标S_ki的规划选择算法
• 4.3.3 浮动优先级算法
• 4.4 仿真及结果分析
• 4.5 模型机制分析
• 4.5.1 除冰资源调度机制分析
• 4.5.2 拍卖方法
• 4.6 本章小结
• 结论
• 致谢
• 参考文献
• 作者简介