航空公司中樞輻射航線網(wǎng)絡(luò)魯棒優(yōu)化設(shè)計(jì)問題研究.pdf

1、航線網(wǎng)絡(luò)是航空公司的生存之本，科學(xué)地構(gòu)建航線網(wǎng)絡(luò)是航空公司求得發(fā)展的重要手段。航空公司的其它工作如航班計(jì)劃、運(yùn)行控制、收益管理等都是在航線網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)之上，圍繞著已經(jīng)布局好的航線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行的，因此航線網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的合理與否對(duì)于航空公司的效益將產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。隨著航空運(yùn)輸業(yè)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，能夠充分體現(xiàn)規(guī)模經(jīng)濟(jì)的中樞輻射航線網(wǎng)絡(luò)受到了越來越多地關(guān)注。以往對(duì)于中樞輻射航線網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化設(shè)計(jì)采用的都是確定型的方法，但是優(yōu)化設(shè)計(jì)涉及的航空運(yùn)輸需求和成本往往具

2、有不確定性，因此針對(duì)中樞輻射航線網(wǎng)絡(luò)魯棒優(yōu)化的有關(guān)問題展開研究。 通過對(duì)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)航線網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、嚴(yán)格的以及非嚴(yán)格的中樞輻射航線網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的定量化比較研究，得到了航線網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與市場(chǎng)規(guī)模的關(guān)系。當(dāng)航空運(yùn)輸發(fā)展到一定規(guī)模時(shí)，中樞輻射航線網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)能夠充分發(fā)揮出自身的優(yōu)勢(shì)，印證了中樞輻射航線網(wǎng)絡(luò)體現(xiàn)規(guī)模經(jīng)濟(jì)的特點(diǎn)。當(dāng)中轉(zhuǎn)銜接的兩條航線的夾角小于一特定的臨界值時(shí)，將中轉(zhuǎn)運(yùn)輸?shù)姆绞礁臑橹边_(dá)運(yùn)輸能夠進(jìn)一步增加航空公司的利潤(rùn)。 對(duì)不確定情形下樞

3、紐機(jī)場(chǎng)選擇問題采用偏差魯棒優(yōu)化方法進(jìn)行了研究，提出了新的求解算法，將已有算法的復(fù)雜性由O((min{p,n-p})2n)降低到O((min{p,n-p})n)。 針對(duì)航空運(yùn)輸需求和成本具有不確定性的特點(diǎn)，在需求和成本各種可能取值的概率分布未知的情形下，建立了多種中樞輻射航線網(wǎng)絡(luò)的魯棒優(yōu)化模型。首先基于樞紐機(jī)場(chǎng)的選擇，建立了嚴(yán)格的和非嚴(yán)格的中樞輻射航線網(wǎng)絡(luò)魯棒優(yōu)化樞紐機(jī)場(chǎng)選擇模型——S-HS-R-Cp-Airline和NS-HS-

4、R-Cp-Hub；然后將開辟航線的成本考慮在內(nèi)，在樞紐機(jī)場(chǎng)選定的情況下，建立了嚴(yán)格的中樞輻射航線網(wǎng)絡(luò)魯棒優(yōu)化航線選擇模型——S-HS-R-Cp-Airline；最后基于樞紐邊的選擇，建立了嚴(yán)格的中樞輻射航線網(wǎng)絡(luò)魯棒優(yōu)化樞紐邊選擇模型——S-HS-R-Cq-Hub-Arc。 提出了上述中樞輻射航線網(wǎng)絡(luò)魯棒優(yōu)化模型的求解算法。在樞紐個(gè)數(shù)較少的情況下，改進(jìn)了基于最短路求解確定型模型S-HS-Cp-Hub的算法用于S-HS-R-Cp-H

5、ub和HS-HS-R-Cp-Hub的求解；在樞紐個(gè)數(shù)較多的情況下，基于禁忌算法，給出了S-HS-R-Cp-Hub的求解算法。針對(duì)S-HS-R-Cp-Airline，將Benders Decomposition算法進(jìn)行改進(jìn)，給出了模型具體求解的算法。將求解確定型模型S-HE-Cq-Hub-Arc的枚舉法加以改進(jìn)，給出了求解S-HS-R-Cq-Hub-Arc的算法。對(duì)于上述建立的中樞輻射航線網(wǎng)絡(luò)魯棒優(yōu)化模型，在我國(guó)十五城市的基礎(chǔ)上，分別進(jìn)行