不正常航班恢復協同決策理論與方法研究

《不正常航班恢復協同決策理論與方法研究》是依託南京航空航天大學，由高強擔任項目負責人的聯合基金項目。

基本介紹

• 中文名：不正常航班恢復協同決策理論與方法研究
• 項目類別：聯合基金項目
• 項目負責人：高強
• 依託單位：南京航空航天大學

項目摘要

隨著國內航空運輸市場航班量迅速增長，航班延誤正在大幅度提高，給航空運輸企業和旅客帶來了不小的直接和間接經濟損失。由於航班運行過程本質上是隨機的，但航班計畫編制階段考慮這種隨機性的困難太大，因此快速、高效的制定航班恢復計畫對於航班公司提高服務質量，增強競爭力至關重要。而航空運輸系統由空中交通管制子系統、機場子系統和航空公司子系統組成，建立航空公司、空管、機場三方協同決策是提高不正常航班恢復效率與最佳化整個航空運輸系統運行的關鍵所在。本項目研究不正常航班恢復計畫制定過程中信息共享與安全性、航空公司制定航班恢復計畫模型與算法，空管協調各航空公司計畫衝突的模型與算法，航空公司之間時隙的交換或轉讓定價方法、交易方法及空管對時隙交易的干預方式。本項目對不正常航班恢復理論具有推動作用，對於提高航空運輸系統的運行效率具有深遠意義。

結題摘要

項目研究中突出航空公司在協同決策中作用與地位，緊密圍繞在航班波運行方式下航空公司時隙二次分配的方法，時隙資源限制下航班計畫恢複方法進行了深入的研究。 分析了在目前中國現行航空運輸體系下，協同決策的套用環境因素，構建協同決策體系的動力源，在協同決策體制中決策各方的所處地位與承擔的職責及協同決策的總體流程。為航空公司參與協同決策體系提供了理論依據，並且劃分了其決策的範圍。 研究中分別建立了以航班延誤與旅客延誤為目標的兩種時隙二次分配模型，設計相應的啟發式算法。對比分析了二次分配方案與初始分配方案的差異。兩種決策目標下的決策效果都清晰地表明了航空公司參與二次分配能夠更好減少航班延誤與旅客延誤。 航班取消是航空公司進行航班恢復的一種重要策略。由於不正常航班發生前，時隙與航班具有一一對應的關係。因此項目研究將航班取消轉化為對時隙取消。對於時隙取消劃分為兩種情況，一種是時隙充分時的自主取消，一種是時隙不足的被動取消。分別針對兩種情況建立了數學模型，設計了相應的算法，通過實例分析說明時隙二次分配可以很好的包含航空公司的航班取消策略。 以合作協弈理論為基礎，研究了航空公司時隙交換模型與算法，並對時隙交換參與方的角色，監督方的角色，交換的合作博弈性質進行了討論。並且研究了合作博弈與整體最佳化結果的差異，分析了差異產生的原因，提出了解決差異的方法。 航班恢復計畫的制訂是一個實時決策。但是航班恢復涉及各種資源，其中時隙資源與飛機資源是具有代表性兩種資源。項目研究提出了兩階段法建立起時隙分配問題與飛機路線恢復問題的解決方法，將相互關聯的兩個決策過程進行簡化。 航班運行的不正常是不可避免的事件,但是可以通過航空運輸系統的重組織減少大面積延誤出現的機率。項目研究了在多機場系統對需求進行引導控制，可以在不增加旅客出行時間成本的基礎減少航班頻次達到減少航班大面積延誤的可能性。 項目對航空公司在協同決策下的時隙二次指派模型與算法進行了比較全面、系統的研究，彌補了我國在該領域研究基礎的薄弱。