[发明专利]一种航班调度方法和装置

摘要

本发明提供一种航班调度方法和装置。本发明航班调度方法通过在根据航班计划到达时间和各飞机的空中等待成本确定各航班的着陆时间时，采用无标度网络的产生机制生成各航班着陆时间的粒子群网络拓扑，增加航班等待成本最小的P个粒子与网络拓扑中其他粒子的连接，同时减少航班等待成本最大的Q个粒子与网络拓扑中其他粒子的连接,由于增加了距离最优航班调度时间结果最近的粒子的连接权重，降低了距离最优航班调度时间结果最远的粒子的连接权重，使得最终获得的航班着陆时间的结果的收敛时间缩短，提升了确定各航班着陆时间的效率,由于无标度网络的异质性特点，保证了粒子种群网络拓扑多样性，避免了采用规则网络获取的结果陷入局部最优。

主权项

1.一种航班调度方法，其特征在于，包括：获取时间段T内在第一机场待降落的D架飞机的计划到达时间段和空中等待成本；其中，第d架飞机的计划到达时间段为A(d)，第d架飞机的空中等待成本为Ca(d,△t)，△t为空中等待时长，时间段T包括m个安全着陆时间段T1、T2、…、Tm，A(d)为T1、T2、…、Tm中的一个时间段，d∈[1,D]；随机生成X个粒子，并根据无标度网络的产生机制建立初始状态各个粒子的网络拓扑；其中，X大于D，每个粒子包括D维位置矢量和D维速度矢量，所述D维位置矢量中的第d个元素为第d架飞机的着陆时间段L(d)，且L(d)大于等于A(d)，所述D维速度矢量中的第d个元素为第d架飞机的着陆时间段的迭代改变量；所述各个粒子中的第i个粒子的网络拓扑包括第i个粒子与所述X个粒子中除该粒子之外的其他粒子之间的相邻关系；根据初始状态各个粒子的位置矢量和各个飞机的空中等待成本，计算各个粒子当前的位置矢量对应的航班总延误成本，确定各个粒子当前的位置矢量对应的航班总延误成本为各个粒子的初始的自身历史最好位置；根据各个粒子的当前的位置矢量对应的航班总延误成本和所述初始状态各个粒子的网络拓扑，确定各个粒子的邻居最好位置和所述X个粒子的全局最好位置；其中，第i个粒子的邻居最好位置为当前与第i个粒子直接相邻的粒子的自身历史最好位置中对应的航班总延误成本最小的粒子的自身历史最好位置；所述X个粒子的全局历史最好位置为所述X个粒子的当前自身历史最好位置中对应的航班总延误成本最小的自身历史最好位置；开始迭代过程，所述迭代过程包括(1)至(3)：(1)分别根据各个粒子的自身历史最好位置和邻居最好位置，更新各个粒子的速度矢量；分别根据各个粒子的更新后的速度矢量，更新各个粒子的位置矢量；(2)根据更新后的各个粒子的位置矢量和各个飞机的空中等待成本，计算各个粒子当前的位置矢量对应的航班总延误成本，并根据由更新后的各个粒子的位置矢量计算的各个粒子的航班总延误成本，确定各个粒子的自身历史最好位置、邻居最好位置和所述X个粒子的全局历史最好位置；其中，第i个粒子的自身历史最好位置为在迭代过程中第i个粒子的所有位置矢量中对应的航班总延误成本最小的位置矢量；(3)判断本次迭代是否达到迭代终止条件，若达到所述迭代终止条件，则确定当前全局历史最好位置中的D个元素为待着陆飞机中各架飞机的着陆时间段，停止迭代过程；若未达到所述迭代终止条件，则进一步判断本次迭代是否达到拓扑自适应调整门限，若本次迭代达到所述拓扑自适应调整门限，则对各个粒子的网络拓扑进行调整；所述调整包括：选择当前所述X个粒子中自身历史最好位置对应的航班总延误成本最小的P个第一粒子和所述X个粒子中自身历史最好位置对应的航班总延误成本最大的Q个第二粒子，对每个所述第一粒子，随机选择第一边调整个数个第三粒子，增加第一粒子与每个第三粒子之间的相邻关系，对每个所述第二粒子，在与所述第二粒子直接相邻的粒子中，随机选择第二边调整个数个第四粒子，删除第二粒子与每个第四粒子之间的相邻关系，执行(1)；分别将所述待着陆飞机中的各架飞机的着陆时间段发送给对应的飞机。