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航空公司的飞机调度工作是为了落实航班计划的具体实施,是航空运输日常生产实际的一个重要环节。在飞机调度工作中需要遵守一系列相关法律与法规,同时也需要满足航班覆盖约束、满足航班衔接要求、飞机维修保养要求、过站时间的约束、满足飞机的使用均衡要求、机型相匹配原则等技术性要求。飞机调度的效率与飞机飞行路线的编排结果对航空公司的正常运营和整体效益有着决定性影响。 鉴于飞机调度问题一直是航空公司生产运作时经常面临的一个难题,尽管国内外在这方面的研究较多,但是由于实践背景复杂,约束条件多,缺乏足够的理论基础,因此,目前的研究成果颇为理想化。本文在详细深入分析国内外研究现状和我国航空公司运行特点基础上,结合民航当局有关航班运行管理规章,从实际运用出发,对航空公司飞机调度问题进行深入研究。 本文首先指出飞机调度工作中普遍存在的三个亟待解决的问题。它们是:一:当面临多个目标同时需要优化的时候,如何进行飞机调度目标折中的问题;二:如何实现周计划中飞机飞行时间均衡指派的问题;三:当航班不正常的时候,航空公司如何应对飞机的调度问题。 文中在解决多目标折中的飞机调度问题时,系统地分析了航空公司的运营成本与收益对该问题的影响,在具体求解时,将模糊数学理论与运筹学中的最优化概念相结合,通过建立的隶属度函数,根据最大隶属度原则与模糊数的性质,将多目标模糊线性规划数学模型进行了有效转化,使得复杂的多目标问题得以求解。为了提高求解效率,本文还介绍了可行航班环的生成算法。 关于基于周航班计划下的飞机调度问题,本文根据航班分配是以周为单位的特点,将飞机调度问题以天为单位划分为7个阶段。在每个阶段之初进行决策,依据目标隶属度矩阵确定该阶段的相对最优等决策和相对最劣等决策,将决策与相对最优等决策和相对最劣等决策之间的差异用广义权距离表示,决策的优属度定义为决策与相对最优等决策和相对最劣等决策的权距离之平方和最小。为了实现飞机在一周内的飞行时间均衡以及提高飞机日利用率的目标,在航班覆盖、航班衔接等多个约束条件下,将复杂的飞机调度问题抽象为多阶段多目标模型动态规划模型,将两级模糊模式识别理论应用到动态规划方法的各个决策阶段,提出了飞机排班问题的模糊优选动态规划新算法。 针对目前普遍存在的航班不正常现象,我国应对策略是从航班恢复与飞机调度两个方面共同协作完成的。为此,本文为不正常航班设计了航班控制块数据结构,在调度时根据飞行实际中航班的各种状态,将航班控制块调入到相应航班队列中进行排队。相应的飞机作为调度工作的资源,它有两种状态:忙与闲。忙的状态表示飞机已经被指派,在空闲状态下的飞机只有满足最优化条件的那架才会被指派。 本文通过以上内容的研究,给出了基于多目标折中的飞机调度问题、周航班计划下的飞机调度问题以及基于航班快速恢复的飞机调度问题的指派模型和求解算法,实现了不同环境要求下的飞机飞行路线的编排。