航空公司不正常航班管理和調(diào)度算法研究.pdf

1、在民用航空運輸中，不正常航班由于多種原因難以避免。不正常航班的出現(xiàn)干擾了航空公司的正常運作，不僅給旅客帶來諸多麻煩，同時也給航空公司造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失，甚至影響航空公司的信譽。因此，提高不正常航班的管理和調(diào)度能力已經(jīng)成為航空公司運行控制管理中的主要工作重點。本論文采用網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化理論、現(xiàn)代智能優(yōu)化理論、可拓學(xué)理論對不正常航班的管理和調(diào)度有關(guān)問題進(jìn)行研究。 不正常航班引發(fā)的航空公司與旅客間的沖突時有發(fā)生，針對不正常航班管理中缺乏有效

2、沖突預(yù)警的現(xiàn)狀，本文首先利用可拓學(xué)的物元理論、可拓關(guān)聯(lián)函數(shù)理論建立不正常航班旅客沖突的預(yù)警模型，對空中交通狀況、機(jī)場和航空公司資源使用情況等指標(biāo)進(jìn)行定性定量的評價，給出當(dāng)前服務(wù)環(huán)境的預(yù)警等級，為航空公司加強沖突預(yù)防和服務(wù)管理監(jiān)控提供一個形式化的工具。分析了不正常航班中沖突的特點，利用可拓學(xué)中的共軛分析理論和物元的發(fā)散性、可擴(kuò)性、相關(guān)性、蘊含性關(guān)系，對解決旅客糾紛提供了一種有效的分析手段和策略生成方法。 民航總局規(guī)定當(dāng)航空公司因自

3、身原因?qū)е麻L時間延誤時，需要對旅客進(jìn)行經(jīng)濟(jì)補償。針對國內(nèi)經(jīng)濟(jì)補償糾紛的關(guān)鍵問題——航班延誤責(zé)任歸屬的判定，采用可拓學(xué)中相關(guān)關(guān)系、蘊含關(guān)系和傳導(dǎo)變換的概念，對航班運作流程進(jìn)行分析，對四種基本流程的影響關(guān)系進(jìn)行形式化和數(shù)量化的描述。定義了延誤流程鏈的概念，利用傳導(dǎo)變換分析確定主要影響因素，根據(jù)傳導(dǎo)效應(yīng)計算各種因素相應(yīng)承擔(dān)的責(zé)任比例。 合理縮短過站服務(wù)時間是減少不正常航班損失和避免二次延誤的一種有效手段，以樞紐機(jī)場為研究背景，對不正常

4、航班的過站服務(wù)調(diào)度建立多目標(biāo)作業(yè)調(diào)度模型。過站作業(yè)調(diào)度問題是具有動態(tài)時間窗和帶作業(yè)調(diào)整時間的并行多機(jī)調(diào)度問題，該問題是NP難問題，沒有多項式算法。本文提出了“設(shè)備能力差”概念，設(shè)計了基于設(shè)備能力差的啟發(fā)式調(diào)度算法對不正常航班過站調(diào)度問題求解。算例分析顯示，本文提出的算法在減少延誤航班數(shù)量、總延誤成本損失和設(shè)備工作能力平衡等指標(biāo)均優(yōu)于實際中使用的調(diào)度算法。 航班計劃恢復(fù)是不正常航班發(fā)生后航空公司運行控制中心最關(guān)鍵的工作。目前國外主

5、要采用時空網(wǎng)技術(shù)建模和拉格朗日啟發(fā)式算法、次梯度優(yōu)化法求解。但是這類方法存在約束條件和變量的數(shù)量過于龐大、求解運算時間過長、可控性不佳等缺點。針對上述問題，本文提出一種基于路徑調(diào)整的啟發(fā)式算法，建立航班延誤列表，通過按時間軸方向處理、更新延誤列表和進(jìn)行置換選擇反復(fù)變異迭代的方法求最優(yōu)解。該算法實現(xiàn)了在不同機(jī)型間的置換，一次性給出多種調(diào)整方案，并給出每個方案的總成本、延誤數(shù)量和延誤時間分布、發(fā)生置換調(diào)整的地點和時間。算例分析顯示，該算法運