[发明专利]基于改进型差分算法的解决飞机着陆问题的方法

摘要

本发明提出一种基于改进型差分算法的解决飞机着陆问题的方法，具体包括：建立飞机着陆模型和适应度函数；生成初代种群并计算每个种群个体的适应度值；进行变异、交叉，生成新一代种群；选择保留最优解；判断终止条件，输出最优解。本发明加快了收敛速度，提高了优化精度和效率，同时解决了停滞问题，并减少了飞机着陆问题中的经济惩罚，在飞机着陆问题中具有普遍适用性。

主权项

1.基于改进型差分算法的解决飞机着陆问题的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：给定飞机着陆问题的约束条件和最大迭代次数G_max，建立飞机着陆模型和适应度函数；步骤2：根据飞机着陆模型生成初代种群，种群规模为NP，其中，每个种群个体代表一种飞机着陆方案；步骤3：根据适应度函数，计算每个种群个体的适应度值；步骤4：对每个种群个体的目标解进行变异操作，生成突变解以下迭代公式针对目标解中的一维进行变异，即其中，目标解表示所有飞机的着陆方案的集合；n代表的是飞机着陆问题中飞机的总数，j表示当前飞机的编号数，表示第i套着陆方案中第j架飞机的着陆方案安排；F＝rand(0.1,1.5)，F表示变异操作中的变异因子；和分别是随机从当前种群中选取的解，且步骤5：对目标解和突变解进行交叉操作，生成新一代种群步骤6：计算新一代种群的适应度值，并与的适应度值比较，进行选择生成新目标解步骤7：判断是否达到最大迭代次数G_max，若是，则输出否则，转到步骤3；步骤1中，飞机着陆问题的约束条件为：其中，x_i为第i号飞机的着陆时间，x_j为第j号飞机的着陆时间，i＝1,2,...,n，j＝1,2,...,n，i≠j，n为飞机数量，E_i为第i号飞机规定的最早着陆时间，L_i为第i号飞机规定的最晚着陆时间，s_ij为着陆在同一跑道上的第i号飞机和第j号飞机的规定着陆间隔时间；步骤1中，适应度函数为：其中，f为适应度函数，T_i表示第i号飞机的目标到达时间，C1_i表示第i号飞机相对目标到达时间晚到而产生的每单位时间内的经济惩罚，C2_i表示第i号飞机相对目标到达时间早到而产生的每单位时间内的经济惩罚，i＝1,2,...,n，n为飞机数量；步骤2中，飞机着陆方案包括每架飞机的着陆跑道和着陆时间；步骤5中，新一代种群为：其中，CR∈[0,1]为交叉比率，Rand(j)∈[0,1]表示对应于第j号的飞机随机选取一个数，Rnd(i)∈{1,2,...,n}表示随机选取的飞机编号数；步骤6中，新目标解为：其中，f(·)为适应度函数。