面向多階段協(xié)同管理的航班延誤優(yōu)化控制技術(shù)研究.pdf

1、航班延誤是全球民航業(yè)共同面臨的一個(gè)嚴(yán)峻問(wèn)題，是涉及民航空中交通管理部門(mén)、航空公司、機(jī)場(chǎng)及管理當(dāng)局的綜合性問(wèn)題，因此希望單純的依賴(lài)于某個(gè)部門(mén)解決該問(wèn)題是不切實(shí)際的。本文以航班為研究對(duì)象，面向宏觀、中觀和微觀層面，圍繞航班產(chǎn)生、航班計(jì)劃、航班運(yùn)行等多個(gè)階段，研究航班延誤優(yōu)化控制技術(shù)。
　　航班延誤產(chǎn)生的一個(gè)重要的原因在于航班的數(shù)量達(dá)到或接近機(jī)場(chǎng)的起降極限。此時(shí)任何一絲的外在影響都會(huì)出現(xiàn)大面積的航班延誤，這種延誤在航線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中呈現(xiàn)出擴(kuò)散性

2、加重了整個(gè)航班運(yùn)行網(wǎng)絡(luò)的延誤性。因此對(duì)繁忙機(jī)場(chǎng)的航班數(shù)量進(jìn)行削減有助于減少航班延誤的發(fā)生。但是減少航班意味著航空運(yùn)輸市場(chǎng)的旅客流失，為了平衡這種矛盾本文提出了多機(jī)場(chǎng)系統(tǒng)下航空公司航班時(shí)刻配置方法，該方法以需求管理的思想為基石利用多機(jī)場(chǎng)系統(tǒng)的特點(diǎn)將地面交通與航空交通綜合在一起，將旅客航班選擇行為納入到航班時(shí)刻的構(gòu)造中，有效平衡了航空公司盈利與旅客降低出行成本的目的。通過(guò)構(gòu)建航空公司與旅客的雙層規(guī)劃模型及采用模擬退火算法求解，達(dá)到了航空公司

3、與旅客雙贏的目標(biāo)。
　　航班計(jì)劃的制定過(guò)程實(shí)質(zhì)上就是對(duì)各種生產(chǎn)要素的優(yōu)化配置過(guò)程，因此生產(chǎn)計(jì)劃的質(zhì)量與效率不僅關(guān)系到運(yùn)輸生產(chǎn)能否順利進(jìn)行，而且還關(guān)系到運(yùn)輸生產(chǎn)的收益和成本，直接影響航空公司的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力。目前航空公司在制訂航班計(jì)劃時(shí)過(guò)多的考慮了市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)而忽略了航班延誤，本文將航班延誤的控制納入航班計(jì)劃的編制過(guò)程中。通過(guò)區(qū)分獨(dú)立延誤與波及延誤的性質(zhì)，提出了基于波及延誤控制的航班計(jì)劃模型，采用 GRASP算法求解該模型，反映出該模型可

4、以兼顧市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)與航班延誤控制。
　　航班放行是航班運(yùn)行過(guò)程中的重要的一環(huán)。當(dāng)機(jī)場(chǎng)出現(xiàn)資源保障不及時(shí)或者資源不足，或者空中交通管制時(shí)，就會(huì)造成一系列航空器放行的延遲，甚至造成延誤。放行決策中航空器滑行是問(wèn)題的關(guān)鍵，其關(guān)乎航班延誤與航空安全。往往在涉及安全性時(shí)民航業(yè)首要的是保證安全，但是隨著航班延誤的日趨嚴(yán)重，放行效率越來(lái)越受關(guān)注。本文從航空器滑行路徑優(yōu)化問(wèn)題，通過(guò)建模將滑行中安全與效率綜合為時(shí)間消耗，通過(guò)對(duì)各航空器滑行路徑的優(yōu)化既保

5、證安全又使得效率達(dá)到最佳結(jié)果。模型的求解采用遺傳算法保證了具有求解的實(shí)時(shí)性。
　　航班恢復(fù)計(jì)劃的制定是航班運(yùn)行控制的核心。恢復(fù)計(jì)劃的困難在于其由航班計(jì)劃、飛行路線(xiàn)與機(jī)組路線(xiàn)三個(gè)決策共同構(gòu)成。而三項(xiàng)決策之間存有相互的影響，因此一體化恢復(fù)成為解決航班恢復(fù)計(jì)劃的主要方向。但是一體化恢復(fù)面臨的兩個(gè)重要缺陷：一是模型抽象掉許多航班運(yùn)行中的行業(yè)規(guī)則，二是求解效率不能滿(mǎn)足實(shí)時(shí)運(yùn)行的要求。本文采用邏輯語(yǔ)言建模的方式，通過(guò)使用自然約束語(yǔ)言很好的將行