基于模拟退火算法的单机场地面等待优化策略

落。文章研究了基于模拟退火算法的单机场地面等待优化策略，将空中等待策略转变为地面等待策略，让未起飞航班在
原机场等待避开高峰期并对时隙进行重新分配。这不仅可以极大的减少航空公司延误损失，还可以提高安全性。最后
利用真实数据在 Python 中仿真测试得出结果并和 RBS 算法进行对比，最终结果表明，使用模拟退火算法相对 RBS 算法可
Abstract：With the increasing demand for air transportation, the time slot resources of major airports are tight, and many flights cannot land on time and can only wait in line in the air for landing. In this paper, the optimization strategy of single airport ground waiting based on simulated annealing algorithm is studied, and the air waiting strategy is changed into the ground waiting strategy, so that non-departing flights can wait at the original airport to avoid the rush hour and reallocate the time slot, which can not only greatly reduce airline delay losses but also improve safety. Finally, the simulation results in Python with real data are compared with RBS algorithm. The final results show that the simulated annealing algorithm can reduce the delay loss of airlines by 27.9% compared with RBS algorithm. Key words：ground waiting；simulated annealing algorithm；RBS algorithm；time slot
1987 年，Odoni 首次系统地阐述了空中交通流量 问题的研究领域、基本概念和主要问题，提出了重新 安 排 飞 机 起 飞 时 间 以 使 拥 挤 成 本 最 小 化 的 思 想 。 [1] 1989 年 Terrab 和 Odoni 将单机场确定型模型转化成了 网络流模型，提出用最小费用流来求解模型[2]。2001 年 Pulugurtha1 等将人工智能遗传算法引入到 GHP 问题 中，采用遗传算法求解静态模型[3]，加快了模型求解的 速度，促进了 GHP 模型在实际中的应用。2017 年， Roland Deroo 主要提出了一种新的基于运筹学方法的 出发排序算法，进而可以进一步优化时隙的分配问题[4]。
以减少航空公司延误损失的 27.9%。
关键词：地面等待；模拟退火算法；RBS 算法；时隙
中图分类号：V355
文献标志码：A
文章编号：1006-8228(2019)03-09-04
Simulated annealing algorithm based single airport ground waiting optimization strategy
东晖在基于突发事件的基础上提出了对起飞和未起 飞航班的延误成本进行区分研究，并建立机场突发事 情机场时隙分配模型并利用 BBO 算法进行求解 。 [6] 2014 年，陈亚青对基于 CDM 下 GHP 时隙分配和模型 进行研究，并提出了未来的研究方向主要是对随机容 量的研究 。 [7] 2014 年，樊宪标提出了在考虑了不确定 天气信息的影响下，结合静态时隙的不足之处建立了 动态时隙配置模型[8]。
0 引言
人们对航空运输的需求正逐步扩大，空中交通越 来越拥挤。机场遇到恶劣天气时，很多航班不能按计 划起飞。而如果航班不能按时降落，那么飞机就不得 不在空中等待，这不仅会增加危险系数，还会导致巨 大的延误损失。如果预知目的机场拥挤时，可以让未 出发的飞机在原机场等待即实施地面等待策略。
在实行地面等待策略时，空中交通流量管理部门 统一将时隙进行重新分配，从而达到延误成本最小化 的目标。地面等待策略主要有两大研究方向，分别是 集权式分配方式和分布式分配方式。本文主要研究 集权式分配方式。用集权式分配方式研究地面等待 策略是短期高效策略中的一种重要方式。
Zhang Hong, Xiong Jing, Huang Xiaodan, You Kuokuo, Zhang Wencheng
（Shanghai University of Engineering Science, Air Transport Institute, Shanghai 201·9·
DOI:10.16644/33-1094/tp.2019.03.003
基于模拟退火算法的单机场地面等待优化策略
张 虹，熊 静，黄晓丹，尤阔阔，张文成
(上海工程技术大学航空运输学院，上海 201600)
摘 要：随着航空运输需求的不断增加，导致各大机场时隙资源紧张，很多航班不能按时降落，只能在空中排队等待降
2016 年，田勇在基于突发事件下导致的机场容量 急剧下降的情况下，首次引入生物地理学优化算法对 建立的进离场时隙分配模型进行求解[5]。2016 年，吴
收稿日期：2018-11-28 作者简介：张虹（1995-），女，安徽马鞍山人，研究生，主要研究方向：不正常航班恢复，时隙分配。
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Computer Era No. 3 2019