[发明专利]飞机着陆排队优化方法及装置

权利要求书

1.一种飞机着陆排队优化方法，其特征在于，包括：

基于空中盘旋等待时间最短，并结合飞机剩余油量、故障安全系数和着陆优先级信息，构建飞机着陆排队优化的目标模型；

确定所述飞机着陆排队优化的目标模型的约束条件；

基于所述约束条件，利用改进的蚁群算法对所述飞机着陆排队优化的目标模型进行求解，获得含有跑道号的最优航班序列；

其中，所述飞机着陆排队优化的目标模型具体为：

其中，w_i＝m₁·O_i+m₂·F_i+m₃·Pr_i，

其中，O_i、F_i、Pr_i分别表示第i架飞机的油量系数、故障安全系数和优先级系数，m₁，m₂和m₃分别表示油量系数、故障安全系数和优先级系数的重要程度，为排序后降落在j跑道，且在该跑道队列中的位置为k_j，在总队列中的位置为k的情况下的飞机i调度到达跑道的时间，ETA_i为飞机i不受其它飞机影响下预计到达跑道的时间，为0-1决策变量，N为参与排序的飞机架数，R为机场跑道数量。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述飞机着陆排队优化的目标模型的约束条件包括：每架飞机的ETA和STA约束、尾流间隔约束、跑道占用时间约束和位置变动约束。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述约束条件，利用改进的蚁群算法对所述飞机着陆排队优化的目标模型进行求解，获得含有跑道号的航班序列的步骤，具体为：

初始化蚁群算法的基本参数，所述基本参数包括：最大蚂蚁代数K、每代蚂蚁数目M、信息素总量Q、信息素挥发系数ρ、每架飞机在每个节点的信息素初始值τ和表征信息素重要程度的信息启发因子α；

在满足MPS约束的情况下，随机选择初始节点，按初始节点在各个跑道的滑行路径长短选择跑道，将已选择的初始节点加入禁忌表中；

蚂蚁在航班和跑道对应的求解网络中根据自定义的状态转移规则依次选取后续节点；

判断是否所有蚂蚁完成一次遍历，若是，则对当代最优解进行判定，若当代最优解不优于全局最优解，则引入遗传变异因子，在保证位置变动范围较小的情况下对所述当代最优解进行多次变异，若变异结果优于当代最优，则用变异结果替换当代最优解；

基于当前蚂蚁代数，对当代最优解进行信息素浓度的增量计算，并对所有节点进行信息素浓度更新；

重复执行选择初始节点、选取后续节点并进行信息素浓度更新的步骤，直至迭代到第K代，提取最后一代的最优解。