دانشگاه فردوسی مشهد
دانشکده مهندسی- گروه کامپیوتر
پایاننامه کارشناسی ارشد
تلفیق الگوریتم رقابت استعماری و انتخاب سریع زمان آمادهسازی در حل مسأله برنامهریزی توالی هواپیماها
(Combination of Imperialist Competitive Algorithm with Earliest Ready Time for Aircraft Sequencing Problem)
استاد راهنما:
دکتر رضا منصفی
برای رعایت حریم خصوصی نام نگارنده درج نمی شود
تکه هایی از متن به عنوان نمونه :
چکیده
مدیریت ترافیک هوایی یکی از مشاغل حساس و پراسترس است که همهروزه با مشکلات و موانع مختلفی روبهرو میشود و مسأله توالی هواپیما (Aircraft Sequencing Problem) یکی از مهمترین مسائلی است که این روزها در حوزه کاری مراقبت پرواز (Air Traffic Control) به آن پرداخته میشود.
مسأله توالی هواپیما یک مسأله NP-سخت است، الگوریتمهای دقیق کارایی خود را بر روی این مسأله در ابعاد بالا از دست میدهند و نمیتوانند به جواب بهینه در یکزمان قابلقبول دست یابند؛ درنتیجه امروزه برای حل اینگونه مسائل از الگوریتمهای ابتکاری و فرا ابتکاری استفاده میشود.
در این پایاننامه سعی شده با تلفیق الگوریتم ERT(Earliest Ready Time) جهت انتخاب بهترین هواپیمای آماده عملیات با الگوریتم استعماری اصلاحی که از روش نزدیکترین همسایه تصادفی برای تابع جذب در کنار روش بهبوددهنده سهنقطهای برای تابع انقلاب استفاده کرده، روش جدیدی در حل مسأله توالی هواپیما ارائه شود. نتایج حاصل از پیادهسازی این الگوریتم نشان میدهد که در مقایسه با سایر الگوریتمها از کارایی بالایی برخوردار است.
کلمات کلیدی: توالی فرود هواپیماها، الگوریتم رقابت استعماری اصلاحی، مدیریت ترافیک هوایی، الگوریتم انتخاب سریع زمان آمادهسازی
فهرست مطالب
1- مقدمه طرح پیشنهادی………………………………………………………………………………………………………………. 1
1-1- مقدمه…………………………………………………………………………………………………………………………………… 2
1-2- طرح موضوع…………………………………………………………………………………………………………………………… 4
1-3- مفروضات، محدودیتها……………………………………………………………………………………………………………. 6
1-4- اهداف تحقیق…………………………………………………………………………………………………………………………. 8
1-5- جنبهی جدید بودن و نوآوری………………………………………………………………………………………………….. 9
1-6- نتایج حاصل از تحقیق…………………………………………………………………………………………………………….. 9
1-7- ساختار پایاننامه…………………………………………………………………………………………………………………. 10
2- مروری بر کارهای گذشته………………………………………………………………………………………………………. 11
2-1- مقدمه………………………………………………………………………………………………………………………………… 12
2-2- توالی فرود هواپیما………………………………………………………………………………………………………………. 12
2-3- تخصیص ورودی مسافری…………………………………………………………………………………………………….. 15
2-4- پیشینه تحقیق……………………………………………………………………………………………………………………. 17
2-5- مدل برنامهریزی خطی برنامه………………………………………………………………………………………………. 21
3- روش پیشنهادی…………………………………………………………………………………………………………………… 25
3-1- راهکار پیشنهادی…………………………………………………………………………………………………………………. 26
3-2- الگوریتم تکاملی………………………………………………………………………………………………………………….. 26
3-2-1- مقدمه…………………………………………………………………………………………………………………………….. 26
3-2-2- علت استفاده از الگوریتمهای تکاملی………………………………………………………………………………… 29
3-2-3- انواع الگوریتمهای تکاملی………………………………………………………………………………………………… 29
3-3- الگوریتم رقابت استعماری……………………………………………………………………………………………………. 32
3-3-1- شکلدهی امپراطوری اولیه……………………………………………………………………………………………….. 34
3-3-2- مدلسازی سیاست جذب……………………………………………………………………………………………….. 38
3-3-3- جابجایی موقعیت مستعمره و امپرالیسست……………………………………………………………………….. 41
3-3-4- قدرت کل یک امپراطوری………………………………………………………………………………………………… 42
3-3-5- رقابت استعماری…………………………………………………………………………………………………………….. 43
3-3-6- سقوط امپراطوریهای ضعیف……………………………………………………………………………………………. 46
3-3-7- همگرایی………………………………………………………………………………………………………………………… 46
3-4- الگوریتم رقابت استعماری اصلاحی………………………………………………………………………………………. 48
3-5- الگوریتمهای ترکیبی بکار رفته…………………………………………………………………………………………….. 51
4- ارزیابی سیستم……………………………………………………………………………………………………………………. 53
4-1- مقدمه………………………………………………………………………………………………………………………………… 54
4-2- مدلسازی روش پیشنهادی…………………………………………………………………………………………………. 55
4-3- ارزیابی راهکار پیشنهادی………………………………………………………………………………………………………. 56
4-4- مسائل مورد مقایسه…………………………………………………………………………………………………………….. 59
4-4-1- مقایسه نتایج پروازهای ورودی و خروجی به تعداد 15………………………………………………………. 59
4-4-2- مقایسه نتایج پروازهای ورودی و خروجی به تعداد 20………………………………………………………. 61
4-4-3- مقایسه نتایج پروازهای ورودی و خروجی به تعداد 25………………………………………………………. 62
5- نتیجهگیری و ارائه پیشنهادها…………………………………………………………………………………………….. 64
5-1- جنبه نوآوری……………………………………………………………………………………………………………………….. 65
5-2- نتیجه مقایسه نتایج…………………………………………………………………………………………………………….. 65
5-3- پیشنهادها…………………………………………………………………………………………………………………………… 66
6- مراجع……………………………………………………………………………………………………………………………………. 67
فهرست جدولها و شکلها
شکل 1-1- حل مسأله ASP به روش FCFS…………………………………………………………….. 5
شکل 2-1- فاصله ایمنی بین دو سر بال…………………………………………………………………………………………. 23
شکل 3-1- طرح کلی الگوریتم تکاملی…………………………………………………………………………………………… 28
شکل 3-2- فلوچارت الگوریتم ICA………………………………………………………………………………………………. 33
شکل 3-3- اجزای اجتماعی و سیاسی تشکیلدهنده کشور……………………………………………………………… 35
شکل 3-4- چگونگی شکلگیری امپراطوریهای اولیه……………………………………………………………………… 38
شکل 3-5- شمای کلی حرکت مستعمرات به سمت امپریالیست…………………………………………………….. 39
شکل 3-6- حرکت واقعی مستعمرات به سمت امپریالیست……………………………………………………………… 40
شکل 3-7- تغییر جای استعمارگر و مستعمره………………………………………………………………………………… 42
شکل 3-8- کل امپراطوری پس از تغییر موقعیت……………………………………………………………………………… 42
شکل 3-9- شمای کلی رقابت استعماری……………………………………………………………………………………….. 43
شکل 3-10-سقوط امپراطوری ضعیف…………………………………………………………………………………………….. 47
شکل 3-11- گراف همسایگی با پنج گره……………………………………………………………………………………….. 49
شکل 3-12- بهبوددهنده سهنقطهای……………………………………………………………………………………………… 50
شکل 3-13- فلوچارت راهکار پیشنهادی…………………………………………………………………………………………. 52
جدول 1-1- حداقل زمان فاصله………………………………………………………………………………………………………… 6
جدول 4-1 نتایج مربوط به الگوریتم ERT و AATCSR برای 15 نمونه…………………….. 59
جدول 4-2 نتایج مربوط به الگوریتم ICA برای 15 نمونه…………………………….. 60
جدول 4-3 نتایج مربوط به الگوریتم ترکیبی MICA و ERT برای 15 نمونه……………….. 60
جدول 4-4 مقایسه نتایج مربوط به 15 پرواز…………………………………………………………………………. 60
جدول 4-5 نتایج مربوط به الگوریتم ERT و AATCSR برای 20 نمونه…………………….. 61
جدول 4-6 نتایج مربوط به الگوریتم ICA برای 20 نمونه…………………………….. 61
جدول 4-7 نتایج مربوط به الگوریتم ترکیبی MICA و ERT برای 20 نمونه……………….. 61
جدول 4-8 مقایسه نتایج مربوط به 20 پرواز…………………………………………………………………………. 62
جدول 4-9 نتایج مربوط به الگوریتم ERT و AATCSR برای 25 نمونه…………………….. 62
جدول 4-10 نتایج مربوط به الگوریتم ICA برای 25 نمونه…………………………… 62
جدول 4-11 نتایج مربوط به الگوریتم ترکیبی MICA و ERT برای 25 نمونه…………….. 63
جدول 4-12 مقایسه نتایج مربوط به 25 پرواز………………………………………………………………………. 63
1-1- مقدمه
یکی از موضوعات موردتوجه در صنعت هوانوردی، مبحث برنامهریزی فرود هواپیماهای ورودی به فرودگاه است. با ورود هواپیماهای مختلف به محدودهی راداری فرودگاه، مراقبین پرواز در برج مراقبت باید ترتیب فرود هواپیماهایی که در آن لحظه در آسمان فرودگاه در حال پرواز هستند را مشخص نمایند. برای اختصاص چنین ترتیب فرودی محدودیتهای مختلفی موردتوجه قرارمیگیرد که از آن جمله میتوان به محدودیت جداسازی دو هواپیما اشاره نمود. این محدودیت از دیدگاه مباحث آئرودینامیک اهمیت زیادی دارد و در صورت عدم رعایت آن امکان بروز حادثه برای هواپیماهای متوالی وجود دارد.
مهمترین نتیجهی موردنظر برنامهریزی فرود هواپیماها، کمینه کردن تأخیرها است که از ایجاد هزینهی سوخت اضافه برای هواپیماها و همینطور ایجاد نارضایتی مسافران جلوگیری میکند. ازآنجاییکه هزینههای مربوط به سوخت ناوگان پروازی درصد قابلتوجهی از هزینههای شرکتهای هواپیمایی را شامل میشود، برنامهریزی فرود هواپیماها موردتوجه شرکتهای هواپیمایی و همچنین شرکتهای فرودگاهی قرارگرفته است. همین امر باعث شده است که اغلب فرودگاههایی که عملکرد بهتری در خصوص مدیریت ترافیک پروازی دارند، توجه شرکتهای هواپیمایی بیشتری را به خود جلب کنند. از سوی دیگر، در صورت دستیابی به عملکردی مناسب در مدیریت ترافیک پروازها، شرکتهای فرودگاهی این امکان را خواهند داشت که در بازه زمانی ثابت، پذیرای تعداد بیشتری از هواپیما باشند.
برای دانلود متن کامل پایان نامه اینجا کلیک کنید
لینک بالا اشتباه است
:: بازدید از این مطلب : 696
|
امتیاز مطلب : 0
|
تعداد امتیازدهندگان : 0
|
مجموع امتیاز : 0