基于两阶段的民转军运输机军用装备载重平衡优化
李云飞1
徐吉辉1
吴文君2
赵向领3
张传龙4
1.空军工程大学装备管理与无人机工程学院,西安,7100512.93453部队,山西怀仁,0383003.中国民航大学空中交通管理学院,天津,3003004.空军工程大学空管领航学院,西安,710051
摘要：为深入挖掘民航货运运输机装载军用装备的潜力,提高快速响应作战需求的能力,为作战成功提供必要的军用装备和各类保障物资,研究了民转军运输机的载重平衡问题.为准确获取军用装备在运输机货舱中的装载位置及方向,选取了民航宽体货运飞机B747-400F改装机型为研究对象,利用两阶段分解策略,基于二维切割理论,将运输机货舱视为一块矩形板,待运载的军用装备视为多个长宽不同的矩形块,建立了一种二维几何模型与运输机载重平衡相融合的优化模型.在二维几何位置约束模型中,考虑了军用装备两两间位置不重叠且保持一定间距、不超货舱边界、可正交旋转的限制.在载重平衡优化模型中以重心偏差最小和装载量最大为目标函数,考虑了运输机重量、业载、重心、货舱累积载荷、线性载荷、面积载荷等限制.设计了 Benders分解算法,将含有复杂约束问题的载重平衡优化模型,分解为位置分配的主问题和重量平衡检查的子问题.使用Gurobi求解了两种算例场景用于验证模型.结果表明:所建模型和算法可在合理的重心下快速有效确定军用装备的装载位置和方向,提高了装载量,为实现智能装载提供了参考和借鉴.
关键词：航空运输飞机装载军用装备载重平衡Benders分解
分类号：V271.2(各类型航空器)O221(运筹学)
资助基金：国家自然科学基金(52074309)国家自然科学基金(72461013)
论文发表日期：2025-06-25
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：10( 42-51 )
英文信息