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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为了定量反映民机"座级"、"设计航程"与直接运行成本之间的内在关联性,利用NASA 97方法为各种样本机型在不同的长短结合的"飞行航距"下生成直接运行成本样本点,确定"型别等级"民机市场直接运行成本与"飞行航距"的函数形式并计算回归系数的估计量,以此分析"座级"、"设计航程"与各个回归系数估计量之间的函数关系,给出"型别等级"民机市场DOC的计算模型函数,通过OLS方法估算模型的回归系数.通过与NASA 97方法对4种样本机型产生的10个样本点的比较,发现模型计算的最大相对误差为0.086,因此模型可行.     

竞争环境下航班舱位控制博弈模型

分析了中国航空市场的特点,以定义不同票价等级下各航空公司所提供的座位数为决策变量,舱位容量为约束条件,各家航空公司收益最大化为多目标函数,构建竞争环境下中国航空公司舱位控制的博弈模型,利用拉格朗日乘数法求解各航空公司最优低价票数,并以此来确定均衡舱位.仿真试验表明:各家航空公司舱位控制策略相互制约且能够达到均衡状态,但受到旅客需求随机性的影响,在12 000次的仿真试验中达到均衡的概率为12.68%,达不到均衡的概率为87.32%,因此,这种均衡是动态的且实现机率较低,结论与实际相符,模型切实可行.     

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.      

基于航线网络运力优化分配的机队规划方法

根据预测的航线运输生产指标,以利润最大化为优化目标,综合考虑机型的技术经济性能和市场需求、航班频率资源、机组的有效飞行实力等因素,确定各航线上航班频率与使用机型的最优组合,再根据机型的平均利用率确定相应的机队配置方案.对5种机型、60条航线的机队规划问题进行仿真,结果表明该方法对航线客流量的波动具有一定的鲁棒性.     

基于链路预测的中小机场连接机制研究

以中小机场航线网络为研究对象，利用链路预测理论与评价方法，从网络外生属性与内生因素角度各自建立了4种预测接近性指标，比较各指标的预测效果，并进一步设计出3种耦合接近性预测算法，选取预测精度最好的算法预测中小机场未来新增航线，并对预测结果进行实际检验。结果显示，4种内生因素指标的预测精确度均高于除起降架次以外的外生属性指标，其中局部路径(Local Path，LP)指标的预测精确度最高，挖掘网络内部的结构信息更有利于预测网络连接情况，耦合算法的预测效果优于单个指标。基于耦合算法的预测结果与未来新增航线对比发现， 预测的中小机场航线在未来新增航线中占比高于1/3，预测航线主要集中在东部地区，多数中小 机场依然会选择中心城市连接，结果较为符合中小机场实际连接情况。