第18届研究生数学建模竞赛F题——航空公司机组优化排班问题(2)

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本文研究的是航班公司机组优化排班问题,通过建立线性优化模型, 明确表达飞行
时间、执勤时间、休息时间等约束,把航班直接分配给机组人员,以尽可能多的航班满
足机组配置,尽可能少的机组人员的总执勤成本等要求作为目标。将复杂的机组优化排
班问题简化为线性模型,通过设计改进的遗传算法进行求解。
针对问题一,机组优化排班的目标是尽可能多的航班满足机组配置,尽可能少的乘
机次数,尽可能少的替补资格,通过考虑机组人员与航班的时间约束,机组人员在航班
上的身份约束,人员所在地与航班起飞地的地点约束三方面进行约束建立线性优化模型。
通过结合层次分析法对
3个目标进行权重计算,将多目标优化问题转换为单目标优化问题,
通过改进的遗传算法与
CPLEX进行精确解求解,结果表明, 本文提出的改进遗传算法具
有很强的鲁棒性和搜索能力,小规模下的遗传算法结果和精确解得到的结果一致,对于
A
组算例,所有航班都满足最低机组配置,对于B组算例,有16班航班不满足最低机组配置。
针对问题二,在问题一的基础上,航班优化问题引入执勤概念,执勤表示员工在一
天内执行的起飞航班,机组排班优化的目标是机组人员的总执勤成本最低,机组人员的
执行时长尽可能的平衡,通过引入日期

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