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毕业论文开题报告
论文题目:石家庄正定机场地面滑行路径优化分析
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1.涉及本课题的研究现状综述
机场地面滑行是指航空器在机场飞行区内从停机位到跑道或从跑道到停机位的移动过程。机场地面滑行路径优化是指在满足安全、可靠和可行的前提下,寻找最优或次优的滑行路径,以达到最小化滑行时间、滑行距离、滑行油耗、滑行延误、滑行冲突等目标的过程。机场地面滑行路径优化对于提高机场运行效率、节约航空器燃油、减少环境污染、提高旅客满意度等方面具有重要意义。随着航空运输业的快速发展,机场地面拥堵和延误问题日益突出,给机场管理和航空公司带来了巨大的经济损失和社会影响。因此,机场地面滑行路径优化成为了国内外学者和工程师的研究热点。本文旨在对国内外关于机场地面滑行路径优化的研究现状进行综述,分析不同的优化目标、模型、算法和评价指标,总结存在的问题和发展趋势,为进一步的研究提供参考。
国内研究现状:
优化目标的选择和分析。不同的优化目标反映了不同的优化需求和效果,一般包括滑行时间、滑行距离、滑行油耗、滑行延误、滑行冲突等。其中,滑行时间和滑行油耗是最常用的优化目标,也是最直接的优化效果。滑行延误和滑行冲突是影响机场运行效率和安全的重要因素,也是优化的重要约束条件。滑行距离是影响滑行时间和滑行油耗的主要因素,也是优化的中间变量。不同的优化目标之间可能存在相互影响和冲突,因此需要进行综合分析和权衡,或采用多目标优化的方法。
优化模型的建立和求解。优化模型是描述机场地面滑行路径优化问题的数学表达式,一般包括目标函数、决策变量、约束条件等。不同的优化目标和约束条件决定了不同的优化模型,如线性规划模型、非线性规划模型、整数规划模型、混合整数规划模型、动态规划模型、多目标规划模型等。优化模型的求解方法主要分为两类:确定性方法和随机性方法。确定性方法是指基于数学理论和算法,按照一定的步骤和规则,寻找最优或次优解的方法,如单纯形法、分支定界法、割平面法、拉格朗日松弛法等。随机性方法是指基于启发式或元启发式的思想,利用随机性和概率性,通过迭代和有哪些信誉好的足球投注网站,寻找最优或次优解的方法,如遗传算法、蚁群算法、粒子群算法、模拟退火算法等。
优化效果的评价和验证。优化效果的评价和验证是检验优化目标、模型和算法是否有效和合理的重要手段,一般采用仿真和实验的方法。仿真是指利用计算机软件或平台,模拟机场地面滑行的真实场景和过程,比较优化前后的滑行时间、滑行油耗、滑行延误、滑行冲突等指标,评价优化效果的方法。实验是指在真实的机场环境中,实施优化方案,观察和记录优化前后的滑行时间、滑行油耗、滑行延误、滑行冲突等指标,验证优化效果的方法。
余志伟.航空器地面滑行路径优化与节能研究[D].中国民航大学,2020.该文以石家庄正定国际机场为例,以滑行时间和滑行油耗为优化目标,建立了基于混合整数规划的机场地面滑行路径优化模型,采用分支定界法和遗传算法进行求解,利用MATLAB和TAAM软件进行仿真,评价了优化方案的节能效果和运行效率。李睿馨,徐国标.一种航空器地面滑行路径决策优化算法[J].高师理科学刊,2017,37(9):6.DOI:10.3969/j.issn.1007-9831.2017.09.005.该文以滑行时间和滑行油耗为优化目标,建立了基于动态规划的机场地面滑行路径优化模型,提出了一种基于改进的A*算法的滑行路径决策优化算法,利用C#语言编程实现算法,并以北京首都国际机场为例进行仿真,比较了不同算法的优化效果和计算效率。刘博.航空器地面滑行路径的优化[J].[2023-12-28].该文以滑行时间和滑行油耗为优化目标,建立了基于非线性规划的机场地面滑行路径优化模型,提出了一种基于模拟退火算法的滑行路径优化算法,利用Python语言编程实现算法,并以上海浦东国际机场为例进行仿真,分析了不同参数对优化效果的影响。侯冲,何秋钊,宋金豆,等.基于Floyd算法的机场地面滑行路径优化[J].航空计算技术,2018,48(6):1-5.该文以滑行时间和滑行距离为优化目标,建立了基于图论的机场地面滑行路径优化模型,提出了一种基于Floyd算法的滑行路径优化算法,利用Java语言编程实现算法,并以石家庄正定国际机场为例进行仿真,验证了算法的正确性和有效性。
国外研究现状:
(1)优化目标的选择和分析。除了滑行时间、滑行油耗、滑行延误
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