面向多階段協(xié)同管理的航班延誤優(yōu)化控制技術(shù)研究.pdf

1、航班延誤是全球民航業(yè)共同面臨的一個嚴(yán)峻問題，是涉及民航空中交通管理部門、航空公司、機場及管理當(dāng)局的綜合性問題，因此希望單純的依賴于某個部門解決該問題是不切實際的。本文以航班為研究對象，面向宏觀、中觀和微觀層面，圍繞航班產(chǎn)生、航班計劃、航班運行等多個階段，研究航班延誤優(yōu)化控制技術(shù)。
　　航班延誤產(chǎn)生的一個重要的原因在于航班的數(shù)量達(dá)到或接近機場的起降極限。此時任何一絲的外在影響都會出現(xiàn)大面積的航班延誤，這種延誤在航線網(wǎng)絡(luò)中呈現(xiàn)出擴散性

2、加重了整個航班運行網(wǎng)絡(luò)的延誤性。因此對繁忙機場的航班數(shù)量進行削減有助于減少航班延誤的發(fā)生。但是減少航班意味著航空運輸市場的旅客流失，為了平衡這種矛盾本文提出了多機場系統(tǒng)下航空公司航班時刻配置方法，該方法以需求管理的思想為基石利用多機場系統(tǒng)的特點將地面交通與航空交通綜合在一起，將旅客航班選擇行為納入到航班時刻的構(gòu)造中，有效平衡了航空公司盈利與旅客降低出行成本的目的。通過構(gòu)建航空公司與旅客的雙層規(guī)劃模型及采用模擬退火算法求解，達(dá)到了航空公司

3、與旅客雙贏的目標(biāo)。
　　航班計劃的制定過程實質(zhì)上就是對各種生產(chǎn)要素的優(yōu)化配置過程，因此生產(chǎn)計劃的質(zhì)量與效率不僅關(guān)系到運輸生產(chǎn)能否順利進行，而且還關(guān)系到運輸生產(chǎn)的收益和成本，直接影響航空公司的市場競爭能力。目前航空公司在制訂航班計劃時過多的考慮了市場競爭而忽略了航班延誤，本文將航班延誤的控制納入航班計劃的編制過程中。通過區(qū)分獨立延誤與波及延誤的性質(zhì)，提出了基于波及延誤控制的航班計劃模型，采用 GRASP算法求解該模型，反映出該模型可

4、以兼顧市場競爭與航班延誤控制。
　　航班放行是航班運行過程中的重要的一環(huán)。當(dāng)機場出現(xiàn)資源保障不及時或者資源不足，或者空中交通管制時，就會造成一系列航空器放行的延遲，甚至造成延誤。放行決策中航空器滑行是問題的關(guān)鍵，其關(guān)乎航班延誤與航空安全。往往在涉及安全性時民航業(yè)首要的是保證安全，但是隨著航班延誤的日趨嚴(yán)重，放行效率越來越受關(guān)注。本文從航空器滑行路徑優(yōu)化問題，通過建模將滑行中安全與效率綜合為時間消耗，通過對各航空器滑行路徑的優(yōu)化既保

5、證安全又使得效率達(dá)到最佳結(jié)果。模型的求解采用遺傳算法保證了具有求解的實時性。
　　航班恢復(fù)計劃的制定是航班運行控制的核心?；謴?fù)計劃的困難在于其由航班計劃、飛行路線與機組路線三個決策共同構(gòu)成。而三項決策之間存有相互的影響，因此一體化恢復(fù)成為解決航班恢復(fù)計劃的主要方向。但是一體化恢復(fù)面臨的兩個重要缺陷：一是模型抽象掉許多航班運行中的行業(yè)規(guī)則，二是求解效率不能滿足實時運行的要求。本文采用邏輯語言建模的方式，通過使用自然約束語言很好的將行