面向运行安全的繁忙机场航站区机坪作业智能优化与调度研究

本项目面向繁忙机场（大型枢纽机场与干线机场）的航站区机坪作业运行安全管理，研究探索兼顾系统运行安全与运行效率的多目标机坪作业优化新模型与智能优化调度算法。涉及的主要研究内容包括：遗传-蚁群混合的智能优化算法；避免推出(Push-out)冲突的多目标停机位配置优化新模型、智能优化算法与应急调度算法；避免运行冲突的典型多机坪作业优化新模型、智能优化算法与应急调度算法；具有时间窗口约束的典型多机坪作业计划调度模型与智能优化算法；典型航站区机坪作业冲突检测、逻辑控制与遗传-禁忌解脱算法，以及具有自主知识产权的避免推出冲突多目标停机位配置优化调度系统示范应用软件开发等。本项目的研究成果不仅对探索形成"实现系统运行安全与运行效率双赢"的安全管理新模式具有重要的理论实践意义，而且对繁忙机场航站区机坪作业运行安全管理具有重要的实用价值和广泛的推广应用前景。

面向繁忙机场的飞机滑行与机坪作业的运行安全管理，对现有相关研究只考虑系统运行效率的局面进行拓展，研究探索兼顾系统运行安全和运行效率的多目标机坪作业优化与飞机滑行路径优化新模型和智能优化算法。研究成果包括：1、避免航班推出冲突的多目标停机位分配优化新模型与整数规划算法；2、避免航班推出冲突的多目标停机位分配优化问题求解的遗传算法与蚁群算法；3、航班延误情况下避免推出冲突的多目标停机位分配动态调度新模型与粒子群遗传混合算法；4、避免航班推出冲突的多目标停机位分配模糊优化问题求解的粗粒度并行遗传算法；5、避免运行冲突的机坪加油作业车辆调度新模型与遗传算法；6、基于更换路径方式避免滑行冲突的飞机滑行路径优化问题的遗传算法；7、基于等待方式避免滑行冲突的飞机滑行路径优化问题的蚁群算法；8、航班延误情况下避免滑行冲突的飞机滑行路径动态调度问题与遗传算法；9、避免航班推出冲突的基本时序Petri网模型模型、复合时序Petri模型及其逻辑控制；10、中国机场空测活动的技术效率评估。本课题的研究成果不仅对探索形成“系统运行安全与运行效率双赢”的安全管理新模式提供了有效的实现方案，而且对繁忙机场机坪保障作业的安全与高效运行具有重要的实际应用价值和广泛的推广应用价值。