Оценка возможности применения генетического алгоритма для оптимизации операций в аэропортах на основе принципов совместного принятия решений

В статье предлагается методика формализации базовых характеристик производственных процессов деятельности основных представителей авиационной отрасли – авиакомпаний, аэропортов и органов управления воздушным движением. Данная методика не является исчерпывающей, но вполне подходит в качестве основы формирования исходных данных для оптимизации принятия решений в условиях выполнения аэропортовых операций и организации воздушного движения на основе принципов совместной работы эксплуатационных подразделений в аэропортах. В качестве инструмента оптимизации совместного принятия решений предлагается использовать генетический алгоритм, позволяющий за меньшее число итераций в реальном масштабе времени получить субоптимальное, отвечающее требованиям участников процесса, решение. При оценке возможности применения генетического алгоритма представлена математическая модель в мультипликативной форме, учитывающая интересы трех заинтересованных сторон. В качестве исходного продукта принимается планирование использования авиационной техники под расписание рейсов аэропорта, основанное на формализованных данных самолетного парка авиакомпаний, возможностей перрона базового аэропорта, а также с учетом ограничений постоянного и временного характера. В статье наглядно показано потенциальное преимущество генетического алгоритма, состоящее в том, что внутри каждого шага субоптимального выбора состава первоочередных задач вместо полного перебора вариантов осуществляется ограниченный, но эффективный «направленный» перебор из сокращенного числа тех вариантов, которые были выбраны в качестве «элиты» с помощью мультипликативной формы.

1. Борсоев В.А. Принятие решения в задачах управления воздушным движением. Методы и алгоритмы / В.А. Барсоев, Г.Н. Лебедев, В.Б. Малыгин, Е.Е. Нечаев, под ред. Е.Е. Нечаева. М.: Радиотехника, 2018. 432 с.

2. Никулин А.О. Система совместного принятия решений как эффективный инструмент организации работы аэропорта в условиях пиковых нагрузок // Научный Вестник МГТУ ГА. 2018. Т. 21, № 5. С. 43–55.

3. Никулин А.О., Попов А.А. Внедрение процедур A-CDM в аэропорту Шереметьево // Научный Вестник МГТУ ГА. 2015. № 221. С. 68–80.

4. Нечаев Е.Е., Никулин А.О. Анализ работы системы «СИНХРОН» аэропорта Шереметьево в сложных метеорологических условиях // Научный Вестник МГТУ ГА. 2018. Т. 21, № 6. С. 31–42.

5. Зайцев А.В., Талиманчук Л.Л. Интеллектуальная система принятия решений для оценки научной деятельности на основе многоагентной системы // Нейрокомпьютеры: разработка, применение. 2008. № 7. С. 85–88.

6. Соболь Е.М., Статников Р.Б. Выбор оптимальных параметров в задачах со многими критериями. М.: Наука, 1981. 110 c.

7. Луговая А.В., Коновалов А.Е. Совместное принятие решения о потоках прилета и вылета ВС при организации воздушного движения // Научный Вестник МГТУ ГА. 2017. Т. 20, № 4. С. 78–87.

8. Габейдулин Р.Х. Задача динамического регулирования потоков воздушного движения задержками вылетов воздушных судов // Труды ГосНИИ АС. Сер. Вопросы авионики. 2018. № 2. С. 39–53.

9. Жильцов И.Е., Митрофанов А.К., Рудельсон Л.Е. Оценка пропускной способности в задаче совместного планирования потоков воздушных судов // Научный Вестник МГТУ ГА. 2018. Т. 21, № 2. С. 83–95.

10. Рудельсон Л.Е. Программное обеспечение автоматизированных систем управления воздушным движением. Ч. I. Системное программное обеспечение. Кн. 2. Операционные системы реального времени. Математические модели: учебное пособие. М.: МГТУ ГА, 2008. 96 с.