飞机和机组一体化恢复的约束规划模型

分析了飞机和机组运行计划的特点与异同,以最小化恢复总成本为目标函数,以飞机、航班、机组和机场的时空衔接、流平衡等为约束条件,建立了飞机和机组一体化恢复的约束规划模型.针对一体化恢复问题的特点和模型结构,利用混合集合规划方法设计搜索算法,并进行了实例验证.计算结果表明:对小规模问题,约束规划模型与分阶段恢复方法得到的结果一致,延误均为6 020 min;对中大规模问题,约束规划模型与分阶段恢复方法求得的延误分别为9 670 min和12 840 min,约束规划模型比分阶段恢复方法减少约24.69％的延误;分阶段恢复方法在约22.2％的情况下无法求得可行解.可见,约束规划模型可行.     

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.     

随机需求航线网络效应下机队鲁棒优化方法

针对航线网络效应及旅客需求不确定性问题,将旅客组合优化模型加入机队规划问题,借鉴航线网络运力优化分配方法,以机型飞机数目、航段机型飞行频次、行程路线上旅客溢出人数为决策变量,以行程路线上旅客需求限制、航段飞行频次限制、特定机型机队飞行时间限制为约束条件,利用量化市场份额指数计算旅客溢出再捕获率,建立了旅客需求不确定情景下的机队鲁棒优化模型,设计了航线网络环境下的旅客需求离散情景集,用情景汇聚算法求解该模型.算例仿真结果表明,与传统机队规划模型相比较,本文模型的机队规划成本降低了167.07万元;与确定解的最小随机期望值相比,在3种情景集下,随机规划解的机队规划成本分别降低了19.88万元、21.02万元与17.55万元.      

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为改善中小机场普遍亏损现状,基于机场和城市的发展需要,本文研究中小机场的市场开发问题.首先根据产业关联的理论和投入产出分析方法,分析了航空运输业的产业关联情况,采用直接消耗系数评价各类产业对航空运输的需求.然后结合灰色关联度,提出一个新指标——航空运输关联产值,以此来衡量两个城市之间航空运输的市场规模.最后得出结论,不同的行业对航空运输的需求不同,直接用两个城市的GDP来预测两者之间的航空运输需求是不合理的;两个城市之间的航空运输关联产值越高,开通航线的可行性就越大或者增加航班量的必要性就越大.这些结论对于中小机场进行市场开发有一定的指导作用.     

航空公司不正常航班机组恢复模型和算法研究

不正常航班机组恢复问题的建模和快速有效求解对民航资源优化利用、降低民航企业运营成本和提高旅客服务水平至关重要.采用约束规划建模,在ILOG Solver优化组件提供的框架基础上,设计了不正常航班机组恢复问题的禁忌搜索算法.该算法与直接使用CPLEX优化组件相比,提高了邻域搜索效率,能够满足大规模机组恢复问题的时间要求,给出算例验证了算法的实时性和有效性.     

航班计划恢复中旅客流恢复问题的研究

当航班计划受到扰动时,航空公司不仅要制定飞机与机组路线恢复计划以保证航班执行,更要对旅客流进行恢复以尽量减少旅客延误或取消行程带来的经济损失。在飞机与机组路线恢复计划基础上建立旅客流恢复模型,通过以路径流量为变量的线性整数规划构造出受扰OD对集合,用深度优先算法构造出所有可行行程以单纯形法求解。实例结果表明,所建立的模型和算法能够快速恢复旅客流,并且能够大量减少损失。     

航站楼旅客离港流程仿真研究

为研究机场航站楼旅客的离港流程,提高机场的运行效率,减少延误并提高服务质量,根据对上海虹桥机场航站楼旅客离港流程的调查和旅客行为分析,用Service Model软件开发了该机场航站楼旅客离港流程的仿真系统．对典型日的航班数据的仿真分析发现,安检是旅客离港流程的瓶颈环节．提出了消除流程瓶颈的措施．优化后的安检效率提高了42％．     

多航班多行李提取模型

为了解决枢纽机场航站楼旅客行李认领区的拥挤状态, 提高行李认领效率, 分析了静态行李提取模型的不足, 以现有单航班单行李认领动态模型为基础, 考虑了一条行李转盘可同时处理多个航班的行李, 同一旅客交运的多件行李不能保证同时到达目的地机场的行李转盘的实际情况, 提出了多航班多行李提取模型, 分析了不同需求下的行李提取区拥挤状态。分析结果表明: 在单航班单行李条件下, 有约9 min旅客密度超过了1.0人·m^-1, 行李提取服务水平低于E级, 在多航班多行李条件下, 有约8 min旅客密度超过0.6人·m^-1, 服务水平达不到C级, 因此, 新模型分析效率高。     

枢纽容量分配下的空铁联运网络设计

针对枢纽机场运营能力短缺问题,提出了空铁联运网络设计对其国内容量进行重新分配。从机场的角度,以最大化旅客盈余为目标,利用遗传算法设计出不同枢纽容量分配及联运高铁线路长度约束下的最佳网络拓扑结构。实例分析表明,与现有高铁线路长度的60%进行联运可释放100万人.次的国内容量,且能达到目前的营运能力,证明以高铁替代或补充现有的支线航班对于释放枢纽机场国内容量是可行的。     

近距平行跑道容量及延误水平计算模型

为了精确评估近距平行跑道容量及其延误, 建立了符合实际运行特点的近距平行跑道运行时空图, 借鉴经典单跑道混合运行模式下的容量和延误水平计算模型, 对离港航班采取插缝放行, 利用双排队系统理论与逻辑推理方法, 分别建立了近距平行跑道容量与平均延误水平计算模型, 并运用仿真方法对模型进行了验证, 将模型计算结果和仿真结果进行了比较。对比结果表明: 跑道容量差异率为0.58%, 最大平均延误和队列差异率分别为1.7%和1.4%, 因此, 建立的模型客观反映了近距平行跑道系统实际运行状况, 是可行的。