第一章 民航概述 1
第一节 民航运输发展概述 1
一、世界民航业发展概况 1
二、中国民航业发展概况 3
第二节 民航运输在综合运输中的地位与作用 7
第三节 民航运输的技术经济特征 8
第二章 预备知识 9
第一节 最优化理论方法 9
一、凸集和凸函数 9
二、线性规划问题简介 16
三、非线性规划问题的最优性条件 19
四、求解非线性规划基本方法概述 23
五、整数规划 24
六、排队论 26
第二节 智能优化算法 38
一、遗传算法 38
二、禁忌搜索算法 41
三、模拟退火算法 45
第三节 最优化方法的软件实现 49
一、一维搜索问题 50
二、线性规划 51
三、无约束非线性最优化问题 53
四、有约束非线性最优化问题 56
五、二次规划 58
六、0-1规划 60
七、Lingo软件的使用方法 62
第三章 机场概述 81
第一节 飞行区相关知识 82
一、跑道 82
二、跑道的附属区域 84
第二节 航站楼区相关知识 91
一、机坪设置 92
二、候机楼 94
第三节 地面运输区 95
一、机场进入通道 96
二、机场停车场和内部道路 96
第四章 民用机场机位概况 97
第一节 机场机位配置与作业 97
一、民用机场机位分类 97
二、民用机场机位保障作业 98
三、航班需求分布特征 99
四、机位分区与飞行区的交通特点 100
五、机位分配策略与调整策略 102
六、机位分配原则 103
七、飞机机型与航班类型 104
八、机场构型与滑跑系统 105
九、航班晚点和缓冲时间 105
第二节 机位运行问题研究综述 108
一、机位分配问题研究综述 108
二、机位容量问题研究综述 112
第五章 民用机场机位容量计算理论 117
第一节 机位容量研究的意义 117
一、机位容量研究对机场容量综合评估的意义 117
二、机位容量研究对机场实际运行的影响 118
三、机位容量研究对扩充机位容量的意义 118
四、机位容量研究对分析提高现有机位运行水平的意义 119
第二节 机位容量计算要素 119
一、机位容量利用率 119
二、机位作业时间的PERT网络估算 120
三、机位分配最小间隔时间的确定 122
四、机位实际占用时间的分布函数和假设检验 128
五、机位分配间隔时间的分布函数和假设检验 131
六、机位分配缓冲时间的分布函数和假设检验 133
七、航班进入机位晚点时间的分布函数和假设检验 135
第三节 航班不换机位分配规则后效晚点理论计算模型 137
一、两相邻航班间的平均后效晚点时间 137
二、两特定航班间的平均后效晚点时间 141
三、分类运行航班的综合平均后效晚点时间 143
四、向非相邻后行航班直接传播的平均航班后效晚点时间 144
五、第一层次航班平均后效晚点时间 145
六、航班后效晚点时间总值 146
第四节 两机位航班更换机位分配规则下相邻航班间后效晚点时间 148
一、到达间隔时间和缓冲时间的关系 149
二、同等级条件航班k+1及参与换队航班后效晚点时间 155
三、同等级条件航班1及参与换队航班后效晚点时间 163
四、航班1优先时航班k+1及参与换队航班后效晚点时间 171
五、航班k+1优先时航班1及参与换队航班后效晚点时间 180
第五节 两机位及多机位航班更换机位分配规则后效晚点时间总值 193
一、特定航班间平均后效晚点时间总值 193
二、分类运行综合后效晚点时间 197
三、非相邻航班间后效晚点时间 198
四、第一层次航班后效晚点时间 199
五、两机位航班更换机位策略下航班后效晚点时间总值 200
六、多机位航班更换机位分配规则条件下后效晚点时间总值 203
第六节 机位占用计算机模拟计算模型 206
一、元胞自动机模型及其在交通模拟中的应用 206
二、无作业延迟不更换机位条件下机位运行元胞自动机模型 211
三、无作业延迟不更换机位条件下机位运行元胞自动机模型仿真 216
四、有作业延迟不更换机位条件下机位运行元胞自动机模型 223
五、有作业延迟不更换机位条件下机位运行元胞自动机模型仿真 228
六、可更换停机位条件下机位占用元胞自动机模型 232
七、可更换停机位条件下机位延误传播规律仿真 238
八、航班后效晚点传播时间的混沌现象及其定量分析 239
第七节 机位容量计算模型 243
一、以限定后效晚点时间为目标的缓冲时间的确定 243
二、以限定队列长度为目标的缓冲时间的确定 247
三、平均必要缓冲时间 251
四、基于后效晚点理论计算模型的机场机位容量优化模型 258
五、基于模拟计算模型的机位容量模型 265
第六章 机位分配计算理论 270
第一节 基于旅客服务质量的枢纽机场机位分配优化模型 270
一、基于旅客服务质量的枢纽机场机位分配要素分析 271
二、基于旅客服务质量的枢纽机场机位分配模型 277
第二节 基于绩效的枢纽机场近机位分配优化模型 288
一、基于绩效的枢纽机场机位分配要素分析 288
二、基于机位占用效率的机位分配优化模型 292
三、基于飞机滑行油耗的机位优化分配模型 295
四、改进的禁忌搜索算法 296
五、算例分析 298
第三节 基于空闲时间分布优化的停机位分配模型 302
一、概述 302
二、数据定义 303
三、模型的建立 303
四、求解算法设计 304
五、数值算例 312
第四节 基于冲突概率计算理论的抗延误枢纽机场机位分配优化模型 316
一、机位冲突概率计算理论 316
二、基于冲突概率计算理论的机场机位分配优化模型 324
三、基于冲突概率计算理论的机位分配问题遗传算法 325
四、算例分析1 328
五、算例分析2 330
第五节 基于航班晚点传播理论的停机位分配模型 332
一、航班间的晚点传播 332
二、两相邻航班间的平均航班后效晚点时间 334
三、分类综合平均航班后效晚点时间 337
四、数据定义 337
五、模型的建立 337
六、求解算法 339
七、数值算例 341
第六节 枢纽机场机位分配多目标优化模型 344
一、机场机位分配多目标优化模型的假设条件 344
二、机场机位多目标优化问题数学分析 345
三、机场机位多目标优化一般模型的构建 346
四、基于信息熵的机位分配多目标优化模型及算法 347
五、固定权重机位分配多目标优化模型 349
六、算例分析 350
第七节 停机位分区的分配模型 355
一、概述 355
二、停机位分区的分配优化模型 355
三、停机位分区的分配模型EMA算法设计 358
四、数值算例 364
附录A 北京首都机场机位情况简介 366
参考文献 370