进港飞机调度多目标优化问题的改进NSGA-II算法

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进港飞机调度多目标优化问题的改进NSGA-II算法

冯翔, 杨红雨

文章导航 > 电子科技大学学报 > 2014 > 43(1): 66-70

冯翔, 杨红雨. 进港飞机调度多目标优化问题的改进NSGA-II算法[J]. 电子科技大学学报, 2014, 43(1): 66-70. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2014.01.011

引用本文:

冯翔, 杨红雨. 进港飞机调度多目标优化问题的改进NSGA-II算法[J]. 电子科技大学学报, 2014, 43(1): 66-70. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2014.01.011

FENG Xiang, YANG Hong-yu. Improved Nondominated Sorting Genetic Algorithm II for Multi-Objective Optimization of Scheduling Arrival Aircrafts[J]. Journal of University of Electronic Science and Technology of China, 2014, 43(1): 66-70. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2014.01.011

Citation:

FENG Xiang, YANG Hong-yu. Improved Nondominated Sorting Genetic Algorithm II for Multi-Objective Optimization of Scheduling Arrival Aircrafts[J]. Journal of University of Electronic Science and Technology of China, 2014, 43(1): 66-70. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2014.01.011

进港飞机调度多目标优化问题的改进NSGA-II算法

doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2014.01.011

冯翔^1,2,
杨红雨¹

1.
四川大学空管自动化系统技术重点实验室成都 610064;
2.
四川九州电器集团有限责任公司四川绵阳 621000

基金项目:

国家863项目(2012AA011201)

作者简介:
冯翔(1983-),男,博士生,主要从事空中交通管理、数据融合、智能算法等方面的研究.

中图分类号: V355

Improved Nondominated Sorting Genetic Algorithm II for Multi-Objective Optimization of Scheduling Arrival Aircrafts

FENG Xiang^1,2,
YANG Hong-yu¹

1.
State Key Lab of Air Traffic Control Automation Technology and Systems,Sichuan University Chengdu 610064;
2.
Sichuan Jiuzhou Electric Group Co. Ltd. Mianyang Sichuan 621000

摘要: 基于多目标优化问题的Pareto最优解概念,提出了一种求解非劣解集的改进非支配排序遗传算法(NSGA-II),用于解决多条跑道情况下进港航班调度问题,要求航班总延误时间平方和及总延误成本两个目标最少。重点讨论了算法实现中的基于最近邻思想的启发式交叉算子和改进的变异算子,以及对非劣解集的筛选操作。最后进行了仿真实验,对优化结果进行了分析比较。研究结果表明改进NSGA-II算法对多跑道进港飞机调度多目标优化问题具有较好的应用前景。
- 启发式交叉算子 /
- 多目标优化 /
- NSGA-II /
- Pareto最优 /
- 进港飞机调度
Abstract: Based on the Pareto optimal conception,an Improved nondominated sorting genetic algorithm II (NSGA-II) seeking non-inferior solution set of multi-objective optimization (MO) problems is proposed, while the heuristic crossover operator based on nearest-neighborhood, the improved mutation operator and the filtering of non-inferior solutions are focused and discussed. The algorithm proposed is applied to a two-objective optimization of scheduling of arrival aircrafts at an airport with multiple runways, where both the sum of all the delays squared and the fuel cost of all the aircrafts were required to be minimized. After the simulation experiment, the optimal solutions are analyzed and compared with the best solutions founded by some existing algorithms. The research result demonstrates that improved NSGA-II possesses a good application foreground for multi-objective optimization of scheduling arrival aircrafts at an airport with multiple runways.
- heuristic crossover operator /
- multi-objective optimization /
- NSGA-II /
- Pareto optimal /
- scheduling arrival aircrafts

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[2]	何选森, 徐丽, 许莹. 启发式联合PCD快速降噪算法 . 电子科技大学学报, 2021, 50(3): 360-367. doi: 10.12178/1001-0548.2020053
[3]	何羚, 舒文江, 陈良, 阎啸, 王茜. 改进的多目标粒子群优化算法及其在雷达布站中的应用 . 电子科技大学学报, 2020, 49(6): 806-811. doi: 10.12178/1001-0548.2020025
[4]	宫大鹏, 刘佳, 黄桃, 李建清, 杨中海. 空间行波管多目标智能调试系统 . 电子科技大学学报, 2020, 49(6): 848-853. doi: 10.12178/1001-0548.2020026
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[7]	章军辉, 李庆, 陈大鹏. 车辆多模式多目标自适应巡航控制 . 电子科技大学学报, 2018, 47(3): 368-375. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2018.03.008
[8]	梁瑞仕, 姜云飞, 杨会志. 基于有序爬山法的前向启发式搜索规划 . 电子科技大学学报, 2013, 42(3): 464-469. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2013.03.028
[9]	唐聃, 黄健. 流水车间调度问题的启发式算法研究 . 电子科技大学学报, 2013, 42(6): 921-925. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2013.06.021
[10]	闫维新, 马文涛, 付庄, 赵言正, 周晓燕. 烹饪机器人翻锅运动最优化设计 . 电子科技大学学报, 2011, 40(3): 476-480. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2011.03.029
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进港飞机调度多目标优化问题的改进NSGA-II算法

doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2014.01.011

冯翔^1,2,
杨红雨¹

1. 四川大学空管自动化系统技术重点实验室成都 610064;

2. 四川九州电器集团有限责任公司四川绵阳 621000

基金项目:

国家863项目(2012AA011201)

作者简介:
冯翔(1983-),男,博士生,主要从事空中交通管理、数据融合、智能算法等方面的研究.

收稿日期: 2012-09-03
修回日期: 2013-01-04
刊出日期: 2014-02-15

中图分类号: V355

关键词:

摘要: 基于多目标优化问题的Pareto最优解概念,提出了一种求解非劣解集的改进非支配排序遗传算法(NSGA-II),用于解决多条跑道情况下进港航班调度问题,要求航班总延误时间平方和及总延误成本两个目标最少。重点讨论了算法实现中的基于最近邻思想的启发式交叉算子和改进的变异算子,以及对非劣解集的筛选操作。最后进行了仿真实验,对优化结果进行了分析比较。研究结果表明改进NSGA-II算法对多跑道进港飞机调度多目标优化问题具有较好的应用前景。

English Abstract

冯翔, 杨红雨. 进港飞机调度多目标优化问题的改进NSGA-II算法[J]. 电子科技大学学报, 2014, 43(1): 66-70. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2014.01.011

引用本文:

冯翔, 杨红雨. 进港飞机调度多目标优化问题的改进NSGA-II算法[J]. 电子科技大学学报, 2014, 43(1): 66-70. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2014.01.011

FENG Xiang, YANG Hong-yu. Improved Nondominated Sorting Genetic Algorithm II for Multi-Objective Optimization of Scheduling Arrival Aircrafts[J]. Journal of University of Electronic Science and Technology of China, 2014, 43(1): 66-70. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2014.01.011

Citation:

FENG Xiang, YANG Hong-yu. Improved Nondominated Sorting Genetic Algorithm II for Multi-Objective Optimization of Scheduling Arrival Aircrafts[J]. Journal of University of Electronic Science and Technology of China, 2014, 43(1): 66-70. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2014.01.011

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