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飞机排班问题是航空公司日常生产经营中的一项重要活动,其解决的好坏直接影响到航空公司的正常运作和整体效益。飞机联线是飞机排班的重要环节,合理、科学地安排飞机联线,有利于充分利用航空公司的机队资源,降低营运成本。在民航信息化的大背景下,如何选择合适的算法实现飞机联线的信息化,合理有效地安排飞机联线,是国内航空公司提高竞争力和降低运营成本的重要内容。
目前国内大多数航空公司的飞机联线工作主要由机务工程部的计划人员手工完成。根据商务部编制季度航班计划,每架飞机的技术状况,飞机调度指令,机务维修计划,以及生产管理部的各项规则要求,以周为单位编制飞机联线路径,生成的下一周飞机联线计划明确了特定型号的飞机在具体日期和时间执行特定的联班班,其目的就是为每个联班形成一条具体的飞机联线,也就是给每一个联班号分配一个相应的飞机联线号(Fleet Line Number Assignment)。近年来,整个民航业的快速发展促使航空公司跨越式发展,机队规模、航线数量、航班数量以及机组人员数量等都在成倍增长,再加上航空公司间的兼并重组使得自身的规模变得越来越庞大,这对传统的手工联线工作带来了严峻的挑战,手工联线的方式已经无法胜任如此大规模的飞机联线工作。如何针对国内的航空公司的实际需求,借助计算机快速、高效地将所有联班联接成一条条便于飞机指派、机组指派的飞机联线称为了航空运输业发展中迫切需要解决的一个问题。
本文选择了在解决组合优化问题方面具有较好效果的粒子群算法对飞机联线过程进行优化,将杂交粒子群算法引入飞机联线问题,重点对飞机联线的模型和算法进行了研究和探讨。论文首先分析了航空公司飞机排班中的飞机联线问题,阐述了涉及到的基本概念,以及安排飞机联线的假设前提、基本原则及约束条件,在此基础上建立了飞机联线数学模型。考虑到模型求解的难易性及飞机联线问题本身的特点,论文选择用杂交粒子群算法对飞机联线问题进行优化,求解模型,并详细设计了粒子群算法中的适应度函数的构造、对应的各个算法参数和进化过程中的运算规则、约束条件的处理以及初始粒子群的生成,将杂交粒子群算法与飞机联线模型很好的匹配。
本文最后利用MatLab软件平台编写了飞机联线模型的计算机程序,并通过实际调研数据对模型进行仿真求解,分析并验证了论文提出方法的正确性及有效性。