双层规划模型下的机场航线网络优化设计

为解决传统航线网络设计将航空公司视为唯一决策者而忽略其它网络设计参与者对于航线网络设计方案的影响，基于机场视角建立上层模型以最大化机场旅客吞吐量为目标和下层模型以各航空公司航线网络设计总成本最小化为目标的双层规划模型。在上层模型中，要求在机场市场运营补贴限额下提供给下层航空公司若干市场补贴方案，并基于下层航空公司提供的市场运输方案，开展基于TOPSIS综合评价的运输方案选择；在下层模型中，要求若干个非严格多分配枢纽网络型航空公司提供给上层机场各市场运营补贴方案的运输方案。实例计算结果表明，与传统航线网络设计模型相比，双层规划模型得出的方案使机场旅客吞吐量明显提高，且设计出的补贴O-D对运输路线更加符合实际要求。     

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机票定价一直是航空公司关注的问题,在适当的时间推出适当折扣的机票可以让航空公司增加收益. 本文首先考虑到旅客提前订票存在风险,并认为风险概率满足指数分布;然后通过航空公司与旅客之间的动态博弈,给出航空公司的关于时间的定价模型;接着在得出的定价模型基础上,确定不同折扣机票的退票手续费和航空公司销售各种折扣机票的时间区间. 研究结果表明：① 航空公司能承受的最低票价越低,订票周期越长;② 订票越是提早票价越低. 最后通过一个例子来说明这个定价机制不仅理论上可行,而且在现实中也能很好的应用,不仅降低了航空公司的销售成本,同时也增加了他们的收益.     

不确定条件下机场群系统均衡配流模型研究

为探索客流在机场群的分布规律，以整个航空出行链为视角，综合考虑空中交通、地面交通和旅客出行选择偏好，构建机场群系统均衡配流模型.以路径时间、机场停留时间、出行票价和旅客类型为主要参考属性，提出机场群系统旅客出行成本模型.由于路径时间与流量相关且存在不确定性，基于预算超出时间对路径时间的均值与方差进行统一度量.综合路径时间、出行票价、机场停留时间与旅客类型，基于Logit模型建立旅客对航空出行路径的选择模型，将机场群系统的客流均衡条件转换为变分不等式.基于投影收缩算法对变分不等式求解，从而得出客流在机场群间的均衡分布状态.算例结果表明，机场群系统均衡配流模型有效建立了客流分布状态，调整路径时间、机场服务水平、票价等因素均可促进客流在机场群间的均衡分布.     

不确定条件下机场群系统均衡配流模型研究

为探索客流在机场群的分布规律,以整个航空出行链为视角,综合考虑空中交通、地面交通和旅客出行选择偏好,构建机场群系统均衡配流模型.以路径时间、机场停留时间、出行票价和旅客类型为主要参考属性,提出机场群系统旅客出行成本模型.由于路径时间与流量相关且存在不确定性,基于预算超出时间对路径时间的均值与方差进行统一度量.综合路径时间、出行票价、机场停留时间与旅客类型,基于Logit模型建立旅客对航空出行路径的选择模型,将机场群系统的客流均衡条件转换为变分不等式.基于投影收缩算法对变分不等式求解,从而得出客流在机场群间的均衡分布状态.算例结果表明,机场群系统均衡配流模型有效建立了客流分布状态,调整路径时间、机场服务水平、票价等因素均可促进客流在机场群间的均衡分布.     

基于累积前景理论的机场群旅客出行决策行为分析

基于累积前景理论研究了机场群旅客出行决策行为.针对不同出行需求的旅客,综合计划延误时间、票价、出行在途时间“可靠性”和“不可靠性”动态设置出行决策参考点,并考虑航班容量限制因素,构建了旅客出行选择模型,并将实证调查数据分别与累积前景理论和期望效用理论仿真结果进行对比验证.研究表明：前景理论模型能够有效地描述机场群航空旅客的出行路径决策过程,旅客选择行为随着出行目的不同而不同;与期望效用理论模型比较,该模型对描述航空旅客决策行为具有更好的适应性.因此,机场应根据自身市场定位并结合旅客有限理性特点优化航班频率、票价和航线网络结构.     

博弈论在公交票价中的应用

以旅客行为时间价值为原理,通过建立博弈论模型进行分析,说明旅客利用公交出行过程中单位时间价值的变化和快速轨道交通方式出行价格的变化引起最优票价的波动,并建立城市快速轨道交通与常规公交动态定价博弈模型,以具体案例为例,并进行求解,指出交通企业定价应该采取动态调整策略。     

机场群运行方式下的航班时刻与频率优化模型

针对枢纽机场的拥堵问题,提出了机场群航班时刻与频率优化策略.应用运输需求管理理论,以旅客最小出行损失时间为目标函数,以旅客流失率与航空公司客座率为约束条件,建立了基于机场群运行方式的航班时刻与频率优化模型.根据机场群内5个机场的地面交通时间与枢纽机场的航班数量与平均延误的关系,将机场群内各个机场的旅客需求进行分类,采用k-means聚类算法,计算了航班时刻与频率、旅客出行损失时间、机型与数量分配方式.计算结果表明:在机场群运行方式下,旅客需求分为7类,满足全部旅客需求的航班数量为11个,旅客出行损失时间为123 403 min;在独立运行方式下,旅客需求分为8类,满足全部旅客需求的航班数量为13个,旅客出行损失时间为165343 min;在机场群运行方式下,采用遗传算法求得的满足全部旅客需求的航班数量为11个,旅客出行损失时间为126119 min.     

考虑生态足迹和可持续的公共交通最优补贴策略

以票价补贴、运营补贴和生态足迹成本为策略,基于可持续发展理念构建了财 政预算约束下公共交通的最优补贴模型.上层模型是在有限的财政预算、运输容量及生态 足迹限制下,获得最优的票价补贴、运营补贴及消化运输活动产生的生态足迹成本,实现 社会效用最大化;下层模型采用Logit 模型和用户均衡分配模型获得公交及小汽车的出 行方式和路网流量,实现出行成本最小化.为了验证模型的实用性,构建了简单路网进行 算例分析.结果显示：增加公共交通乘客的票价补贴,会吸引更多乘客使用公共交通,其效 果优于增加公交企业的运营补贴;考虑生态足迹约束下,实施82%的票价补贴和8%的运 营补贴其效用值最优.     

基于方式选择的拥堵收费及返还优化模型

通过应用累积前景理论分析用户出行行为,建立拥堵收费及其返还的优化模 型,得到了不同需求分布均值下的最优收费和最优票价折扣费率,用算例验证了模型的 有效性,并对比了无补贴无收费、有收费无补贴、有补贴无收费及有补贴有收费4 种情况 的系统总成本,以及有补贴有收费情况下相对于无补贴无收费情况,政府和用户节省的 总成本费用.结果表明,模型与实际现象是吻合的,实施拥堵收费和补贴政策可以有效减 少系统总成本,节省政府财政支出和公交车用户的费用成本,而且恰当的设置拥堵收费 和票价折扣费率将有效引导人们更多的选择公共交通出行.     

城市轨道交通差异化票价和补贴优化

为研究不同群体，即一般群体和特殊群体(老年人、残疾人、学生)的票价方案和补贴问题，本文考虑不同群体的差异性，以各群体的票价折扣率和列车开行间隔为决策变量，构建基于群体差异化的运营补贴优化模型，以社会福利最大化为目标，优化各群体的票价折扣率、企业的服务水平及政府的补贴额度，确保各群体获得合适的补贴，实现公共交通出行的公平性。综合考虑城市轨道交通运输能力约束、政府财政约束及不同群体票价折扣率约束，设计了基于模拟退火算法的求解算法。以长沙地铁2号线为例，分析比较不同群体的票价折扣率，提出基于列车运行计划的福利票价方案。研究结果表明，一般群体不享受折扣，残疾人4折优惠，老年人2折优惠及学生6折优惠，交通特殊群体的出行比分别提升了1.06%，2.86%及1.94%。政府在实施补贴政策时，可以通过不同群体的票价福利措施和企业的服务水平确定补贴额度。     

京津冀实施144小时过境免签

正中国民航局发展计划司司长王长益在民航局例行发布会上表示,国家发改委、民航局近日印发的《推进京津冀民航协同发展实施意见》提出,京津冀将实施144小时过境免签政策,这将对促进北京、天津、河北的协同联动有非常重要的意义。为了配合政策落地,王长益表示,各航空公司已经开始同机场等有关单位联动合作,构建互联互通、方便旅客出行的航线网络。例如国航将完善144小时过境免签联程产品,利用该公司欧美、日韩以及亚太的航线网络,     

基于收入最大的市郊铁路组合票价制定方法

为获得最佳市郊铁路组合票价制定策略,利用SPSS软件拟合市郊铁路票价与客流量的关系式,通过不同票价折扣获得对应的客流量值,建立基于收入最大的组合票价方案比选模型.以成灌市郊铁路为例进行模型验证,分工作日和节假日、按不同时间段和年龄段分别进行票价组合设定,结果表明:工作日低峰期适当票价折扣、高峰期保持票价不变或小幅度提高票价是最佳组合票价形式;节假日低峰期小范围票价折扣或保持票价不变、高峰期适当提高票价或保持票价不变,是最佳组合票价形式;18岁以下未成年人和56岁及以上老年人适度票价折扣、提高[18,56)岁旅客的票价,是最佳的分年龄段组合票价形式.     

航线网络区间鲁棒优化设计

为解决航空公司航线网络中枢纽机场具体位置及OD流路径设计问题, 根据航线网络设计参数OD 流量和单位流成本的不确定性, 定义了区间型情景集, 建立了区间型绝对鲁棒优化模型, 设计了将修正最短路算法与人工智能算法相结合进行求解的有效算法,并利用航线网络设计经典数据及中国航空网络OD数据对模型进行了验证. 研究结果表明:该模型的最优鲁棒解具有全局最优性,确定型优化模型为本文模型在悲观准则下,当OD 流量和单位流成本确定时的特例;在不同情景的悲观准则和乐观准则下的模型目标值之间的相关系数达到0.99以上;在悲观准则下,用本文模型计算出标准算例的归一化后的最优目标值为784.47,比确定型模型最优目标值减少了16.65%,比相对鲁棒优化模型最优目标值减少了29.07%.      

基于行程多路径的航空公司航班频率优化

将航空运输网络抽象为多层级网络结构, 构建了确定航空公司某一城市对某条路径航班频率的两阶段规划模型: 第一阶段从旅客选择行为的角度, 考虑旅客对旅行时间、过站时间、计划延误时间、票价等因素的价值感知, 构建旅客旅行负效用函数, 进而基于多项式Logit模型构建计算旅客选择某个航空公司某个城市对某条路径概率的旅客路径选择模型; 第二阶段从航空公司的角度, 以总收益最大化为目标函数, 基于行程多路径, 并考虑航空公司总运力限制, 尽可能地让每条路径的运力供给等于需求, 构建了确定路径航班频率的线性规划模型; 提出了求解两阶段模型的迭代算法。研究结果表明: 提出的算法能够在8次迭代之后达到收敛, 可以在较短的时间内得到最优解; 随着算法的收敛, 构建的两阶段规划模型在航线存在市场竞争且整体运力不足的情况下优先将运力安排到收益最高的航线上, 提升航空公司整体收益; 对于包含多个航节的航线, 构建的两阶段模型更能体现旅客选择行为在航班频率配置中发挥的作用; 对于包含一个航节的航线, 需求随航班频率的变动幅度较小, 随着迭代次数的增加, 需求航班频率弹性系数逐渐变小, 对于包含多个航节的航线, 在航线总需求一定的情况下, 需求随航班频率的变动幅度较大, 由于市场竞争存在航班频率不变需求骤减的情形。可见, 所提出的模型和算法能够有效提升航空公司收益。      

基于粒子群优化算法的机场群航班优化配置研究

针对我国机场群发展不平衡、航线同质化程度高等问题,建立了以航班准点率、航空公司市场份额、旅客损失时间和航班功能定位指标最大化的航班时刻优化模型,将一级国际枢纽机场运行效果差的航班分配至周边机场.笔者在满足机场群内各机场起降容量限制、航班唯一性和航班连续性的条件下,设计改进的粒子群优化算法进行求解.以长三角机场群的航班时刻资源为例进行实例验证.研究表明:模型能够有效调整枢纽机场的低效航班至周边机场,使得机场群内各机场航班分布较为均衡,有效控制各时段航班架次的变化趋势,优化效果显著.     

基于旅客选择行为的高速铁路平行车次定价策略

考虑运行在同一OD上的高速铁路平行车次,现行高铁票价固定,即不能反应平行车次间的差异化,也无法与旅客需求状况相适应,最终造成平行车次间上座率的失衡和收入的损失.鉴于此,本文借鉴多产品定价的思想,利用MNL模型来描述旅客购票过程的选择行为,并以平行车次的整体收入最大化为目标提出了3种定价策略.最后以京沪高铁为案例背景,对旅客购票过程的最优票价路径及3种定价策略的效率进行了分析.结果表明,3种定价策略均能有效提高售票收入,且差别动态定价策略表现最优.本文研究内容为高速铁路平行车次的定价决策提供了科学依据.     

高速铁路不同票价等级席位数量的优化分配研究

在高速铁路旅客运输淡季，通过对列车在整个运行区段内的票价进行折扣，来吸引有潜在出行行为的旅客来乘坐旅客列车，从而提高列车的上座率并增加铁路运输企业的收益。通过分析折扣率和客流增加量的关系，建立以运营收益最大化为目标，以折扣数和不同的折扣率为决策变量的优化模型。最后根据模型的特点给出模型的求解算法，通过对模型的求解得到最优的席位分配方案，并通过案例验证模型的科学性。     

航空公司合作博弈下的时隙交换模型

针对航班波运行方式下的地面等待问题，提出了时隙交换策略。以参与交换各方的最小旅客延误为目标函数，以Pareto改进解为约束条件，运用合作博弈理论建立了2个航空公司间的时隙交换模型。将时隙交换模型分解成时隙指派模型与时隙组合模型，使用时隙指派模型求给定时隙状况下的最优指派方案与目标函数值，使用时隙组合模型求2个航空公司的最优时隙分配方案。计算结果表明：在无时隙交换下，航空公司1的旅客总延误为238955min，航空公司2的旅客总延误为145170min；当2个航空公司相互交换6个时隙后，航空公司1的旅客总延误为232945min，航空公司2的旅客总延误为142130min，分别下降2．5％与2．1％；当航班信息完全时，时隙交换能够使航空公司获得最优Pareto改进解；当航班信息不完全时，航空公司可以通过讨价还价的方法获得较好的时隙交换方案。     

基于竞争的区域机场群旅客吞吐量预测方法

随着高铁建设和机场数量的增多,民航与高铁的竞争及区域机场间的竞争日渐激烈,给机场旅客吞吐量预测带来挑战,仅考虑单一机场要素的预测方法已无法适应区域内多机场系统旅客吞吐量的预测需要.文中同时考虑民航与高铁以及机场间的双重竞争,对竞争态势下的区域多机场吞吐量预测进行研究.在探究客流分担影响机制的基础上,构建基于竞争环境下的多机场旅客吞吐量需求预测双层Nested Logit模型,提出双重竞争下机场吞吐量预测方法.确定旅客出行行为选择的显著影响因素,构造效用函数,进行问卷设计与样本数据采集,利用T ran-sCAD软件对效用函数进行参数估计和标定.以珠江三角洲机场群为依托,对提出的方法进行示例应用.结果表明:双层Nested Logit模型能较好地量化表征航空与高铁及机场间的双重竞争关系,且能同步预测包括目标机场在内的机场群内所有机场的旅客吞吐量,便于机场群的整体性规划和协作,为旅客吞吐量的准确预测提供新方向.     

城市轨道交通峰前折扣定价方案编制模型

构建面向高峰拥挤缓解的峰前折扣定价方案编制模型，为定价方案编制提供决策方法. 基于票价变动对高峰客流的影响分析，考虑运营企业可承担的收益损失，建立以运力运量匹配度最大化为目标的峰前折扣定价方案编制模型，科学确定折扣车站、折扣比例及折扣时段. 对北京地铁八通线进行实证研究，结果表明：相比实际方案，优化方案中折扣截止时间较晚，认为限制当前政策效果的关键在于折扣截止时间设置不合理；在不增加收益损失的前提下，可通过定价方案优化提高客流拥挤疏解效果.