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Open Access
A Heuristic Algorithm for Solving the Aircraft Landing Scheduling Problem with a Landing Sequence Division
오픈 액세스
착륙 순서 분할을 이용한 항공기 착륙 일정 문제 해결을 위한 휴리스틱 알고리즘

Wen SHI, Shan JIANG, Xuan LIANG, Na ZHOU

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요약 :

항공기 착륙 일정(ALS)은 항공 교통 관리에서 가장 중요한 과제 중 하나입니다. ALS의 목표는 착륙 일정 순서를 결정하고 터미널 지역의 각 항공기에 대한 착륙 시간을 계산하는 것입니다. 이러한 착륙 시간은 시간 범위 내에 있으며 항공기 간 안전 분리 거리를 유지해야 합니다. ALS는 특히 항공기 수가 많은 경우 복잡한 문제입니다. 본 연구에서는 ALS 문제를 해결하기 위해 CGIC라는 새로운 휴리스틱을 제안합니다. CGIC는 비용 기반 청킹 규칙, 랜딩 하위 시퀀스 생성 규칙, 청크 개선 휴리스틱, 연결 규칙의 네 가지 구성 요소로 구성됩니다. 이 알고리즘에서는 더 적은 수의 항공기로 ALS 문제를 두 개 이상의 하위 문제로 나누어 ALS 문제의 복잡성을 줄입니다. 먼저, 가능한 착륙 시퀀스가 ​​생성되고 항공기 비용을 기반으로 한 청킹 규칙에 따라 청크로 여러 하위 시퀀스로 나뉩니다. 둘째, 각 청크는 건설적 휴리스틱에 의해 재생성되며, 청크를 개선하기 위해 섭동적 휴리스틱이 적용됩니다. 마지막으로 모든 청크는 연결 규칙을 통해 실행 가능한 착륙 시퀀스를 구성하고, 이 시퀀스를 기반으로 각 항공기의 착륙 시간을 계산합니다. 시뮬레이션은 (a) 비용을 기반으로 한 청킹 규칙이 많은 수의 항공기가 있는 정적 인스턴스에서 ALS에 대한 시간이나 무게를 기반으로 한 다른 청킹 규칙보다 성능이 우수하다는 것을 보여줍니다. (b) 제안된 CGIC는 최대 500대의 항공기까지 ALS 문제를 최적으로 해결할 수 있습니다. (c) 동적 인스턴스에서 CGIC는 고품질 솔루션을 얻을 수 있으며 CGIC의 계산 시간은 실시간 실행이 가능할 만큼 충분히 낮습니다.

발행
IEICE TRANSACTIONS on Fundamentals Vol.E102-A No.8 pp.966-973
발행일
2019/08/01
공개일
온라인 ISSN
1745-1337
DOI
10.1587/transfun.E102.A.966
원고의 종류
PAPER
범주
지능형 교통 시스템

작성자

Wen SHI
  the Tianjin University of Commerce
Shan JIANG
  the Tianjin Medical University
Xuan LIANG
  the Tianjin University of Commerce
Na ZHOU
  the Tianjin University of Commerce

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