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国内航空货运网络时空演化特征及影响因素分析

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国内航空货运网络时空演化特征及影响因素分析

作者：王彪中国民用航空飞行学院

学位级别：硕士

随着国内航空货运业的快速发展,城市之间的航空货邮运输量呈现持续增长的态势,国内航空货运网络的时空复杂性不断涌现。且近些年我国宏观政策大力支持中西部地区发展,出现中西部地区航空货运发展的增速超过东部地区的现象。同时受新冠... 详细信息

随着国内航空货运业的快速发展,城市之间的航空货邮运输量呈现持续增长的态势,国内航空货运网络的时空复杂性不断涌现。且近些年我国宏观政策大力支持中西部地区发展,出现中西部地区航空货运发展的增速超过东部地区的现象。同时受新冠肺炎疫情影响,国内航空货运网络在新冠肺炎疫情期间也出现较大的变化。因此,对国内航空货运网络时空演化进行研究具有重要意义。基于此,本文以城市节点之间航空货邮运输量为权重构建了2014年至2021年国内航空货运网络,采用社会网络分析与Arc GIS地理空间分析方法相结合的方式对国内航空货运网络的时空复杂性与地理空间特性进行具体分析。同时,采用面板数据回归和QAP分析方法对国内航空货运网络演化的影响因素进行分析,探究国内航空货运网络演化的驱动机制。研究结论如下:(1)国内航空货运网络时空演化分析:从网络节点来看,北京和上海在网络中的节点重要性有下降趋势,广州、深圳、杭州、成都等区域性枢纽的节点重要性有所增长。且重要节点主要集中在东部地区和西部地区。从网络整体来看,国内航空货运网络具有“核心—边缘”结构,核心带主要由东部和西部城市节点组成;新冠肺炎疫情对于首位联系航空货运流网络的拓扑结构影响很大,北京和上海两城市节点在新冠疫情前后有较大变化;国内航空货邮运输联系的第一、二层级形成明显的菱形结构核心框架,东部地区是国内航空货运联系最集中的地区;国内航空货运网络社团结构的地理空间聚集性不强,与我国行政地理边界的匹配性比较弱。(2)国内航空货运网络演化的影响因素分析:从网络节点视角来看,城市生产总值和城市航空旅客吞吐量对城市节点的连通性、航空货邮运输强度、可达性及中介能力有着显著的正向影响。地理分布对于连通性和可达性的影响差别较小,对于航空货邮运输强度和中介能力的影响差别较大。从网络整体视角来看,生产总值、行政等级和地理空间距离对于城市之间的航空货邮运输量有正向的促进作用。城市旅客吞吐量在疫情之前对城市之间的航空货运量有显著的正向促进作用,但是在新冠肺炎疫情的影响下,2020年和2021年城市航空旅客吞吐量对于城市之间航空货运量不再有显著的影响作用。

关键词：航空货运网络社会网络分析时空演化影响因素

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基于枢纽运行的航空货运网络构建

基于枢纽运行的航空货运网络构建

作者：王鹏程中国民用航空飞行学院

学位级别：硕士

基于枢纽运行的航空货运网络是一种现代化的货物运输方式,可以提高货物运输的效率和准确性。通过枢纽的集中式货物处理可有效减少中转和运输的时间成本,增加货运能力。构建基于枢纽运行的航线网络对于航空货运生产显得极为重要。对传统... 详细信息

基于枢纽运行的航空货运网络是一种现代化的货物运输方式,可以提高货物运输的效率和准确性。通过枢纽的集中式货物处理可有效减少中转和运输的时间成本,增加货运能力。构建基于枢纽运行的航线网络对于航空货运生产显得极为重要。对传统枢纽网络选址的理论与方法进行拓展,提出基于单层枢纽与双层枢纽运行的航空货运网络构建方法,建立航空货运网络枢纽选址模型;其次根据所建立模型及网络的结构特点,设计可进行大规模算例的求解算法;最后将所提出的基于枢纽运行的航空货运网络优化方法应用于我国实际的航空货物运输系统中。主要工作具体开展如下:(1)基于单层枢纽运行的航空货运网络构建研究。首先,基于完全-星状结构,构建枢纽航线网络,以网络总成本最小化为优化目标,构建了有容量限制、单分配p枢纽中位选址模型。其次,为了进一步在较短时间内求解大规模网络算例,结合免疫算法与遗传算法的优越性,设计了混合算法实现模型求解。最后应用顺丰航空实际运营过程中的数据进行数值实验算例分析,实验结果证明构建的枢纽航线网络可有效减小运行成本。(2)基于双层枢纽运行的航空货运网络构建研究。首先基于完全-星状-星状结构,构建枢纽航线网络,构建了综合考虑枢纽层级以及中心枢纽、普通枢纽之间连接策略的双层级航空货运网络枢纽选址规划模型,旨在最小化包含建设成本和运输成本在内的总成本。其次,进一步为了有效地求解大规模问题,设计遗传算法实现大规模网络算例求解。最后应用顺丰航空实际运营过程中的数据进行模型和算法的验证,并与前文构建的单层枢纽航线网络做对比,证明构建的多层枢纽货运航线网络更具有成本优势。

关键词：航空货运网络枢纽选址启发式算法枢纽层级轴-辐式网络

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我国航空货运网络拓扑结构研究

我国航空货运网络拓扑结构研究

作者：李嘉欣中国民用航空飞行学院

学位级别：硕士

随着我国经济的快速腾飞,电商行业的崛起,与之相应的快递业务增长需要,使我国航空货运得到了蓬勃发展。但是面临的问题也随之而来,全货机数量不够,货运网络不够健全等等。航空运输布局首先需要考虑航线网络,它决定了航空公司的运力配置... 详细信息

随着我国经济的快速腾飞,电商行业的崛起,与之相应的快递业务增长需要,使我国航空货运得到了蓬勃发展。但是面临的问题也随之而来,全货机数量不够,货运网络不够健全等等。航空运输布局首先需要考虑航线网络,它决定了航空公司的运力配置和运营规模,是提升我国航空货运整体实力的重要途径。而航空货运网络的布局能否达到资源最优的配置,其网络的拓扑结构是一个很关键的因素。现有对我国航空货运网络的研究都是基于客运网络,以腹舱带货方式开展的,对于由全货机构成的货运网络很少有人深入探讨。因此对全货机构成的我国航空货运网络的拓扑结构研究有着重大的意义。基于此,本文的主要研究内容如下:（1）对我国航空货运网络的研究现状进行了阐述,发现现有的对航空货运网络的分析大多基于客运网络,在此基础上,提出了对由全货机构成的我国航空货运网络结构的研究。介绍了复杂网络的基本概念和部分基础且需要的特征参数的定义,对复杂网络的类型进行了概括和分类。收集我国全货运航空网络的相关数据,建立了各全货运航空公司子网络以及我国全货运航空总网络。（2）对建立的我国全货运航空总网络结构及统计性质进行分析,研究其网络基本特征,判断网络类型。通过网络拓扑指标之间的关联性分析和借助网络中心性指标对网络进行进一步探讨,确定网络的枢纽节点和发展连接模式。最后运用皮尔逊r值研究了各个中心性的相关性。（3）在建立我国各个货运航空公司子网络基础上,选取部分网络拓扑特性指标,对各个航空公司子网络结构现状进行研究,并通过对节点类型和航线独特性的分析,来对比各航空公司在总网络中的贡献及连接偏好。为了更好的评价各个航空公司网络结构和企业情况,加入经济指标,建立综合分析模型,并对各个货运航空公司网络进行研究。得出我国货运航空公司的排名。再通过重设权重进行敏感性分析,判定我国货运航空公司所处的发展阶段,并对货运航空公司网络的不同阶段给出相关的发展建议。

关键词：航空货运网络航空公司网络多层复杂网络拓扑结构

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中国航空货运网络脆弱性分析

安全与环境学报 2020年第3期20卷 840-848页

作者：任新惠杨丽中国民航大学经济与管理学院天津300300

基于复杂网络理论以机场为节点并以航线为边建立了我国的航空货运网络,用以分析网络中的重要节点、重要边以及网络的抗毁性。针对建立的航空货运网络,首先分析其基本结构特性,了解网络的整体性质,发现网络呈现出小世界特征,网络的度分... 详细信息

基于复杂网络理论以机场为节点并以航线为边建立了我国的航空货运网络,用以分析网络中的重要节点、重要边以及网络的抗毁性。针对建立的航空货运网络,首先分析其基本结构特性,了解网络的整体性质,发现网络呈现出小世界特征,网络的度分布不是很明显地服从某种分布,只是相对而言更服从指数分布,同时,西安、成都、昆明、重庆构成了整个网络的枢纽。然后提出了7种攻击策略以研究网络的抗毁性,包括基于最大度、重新计算的最大度和介数的去点攻击,以及基于边介数和边权重的去边攻击,并使用网络效率和最大连通子图尺寸这2个测度指标来衡量网络的损毁程度。基于2017年的航空货运数据进行仿真分析,试验结果表明,基于介数的去点和去边攻击对网络的结构损毁最大,基于权重的去边攻击下的网络的脆弱性下降速度较介数攻击慢。经进一步挖掘,得到了需要重点保护的机场和航线,并分析网络脆弱性的形成因素,同时提出相应的抗毁建议。航空货运网络在遭受恶劣天气影响和恶意袭击下,可能造成机场或航线被关闭,因而引起货流的分流,研究结果可以为应对这种情况提供可行性见解,避免或减小经济损失。

关键词：安全管理工程航空货运网络脆弱性网络基本特征

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基于复杂网络中心度的航空货运网络层级结构

交通运输系统工程与信息 2012年第3期12卷 109-114页

作者：党亚茹彭丽娜中国民航大学民航科教评估中心天津300300 中国民航大学经济与管理学院天津300300

采用复杂网络理论中的点度中心度、中间中心度、接近中心度等3个关键指标,结合航空货物运输数据,用SPSS对我国航空货运网络进行系统聚类,从城市、区域和航线等角度对货运网络进行层级分析.研究表明:我国航空货运网络分布不均衡,具有明... 详细信息

采用复杂网络理论中的点度中心度、中间中心度、接近中心度等3个关键指标,结合航空货物运输数据,用SPSS对我国航空货运网络进行系统聚类,从城市、区域和航线等角度对货运网络进行层级分析.研究表明:我国航空货运网络分布不均衡,具有明显的枢纽层级城市、区域层级城市、中级层级城市和边缘层级城市等4个层级结构;绝大部分航空货运量、航线、起降架次等集中在少数枢纽层级城市和区域层级城市,其他层级城市则依赖这2类城市进行货物运输中转.亟须合理安排新增航线和新增通航城市以解决航空货运枢纽城市后劲不足等问题.

关键词：航空运输系统分级复杂网络航空货运网络中心度

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我国航空货运网络空间结构演化分析

商学研究 2023年第5期30卷 42-50页

作者：彭会萍马娇季训霞曹晓军兰州财经大学信息工程学院甘肃兰州730020

以近十年我国航空货运网络为研究对象,采用复杂网络理论和GIS空间分析技术相关指标,分析我国航空货运网络空间结构演化特征及其变化规律。研究结果表明:(1)我国航空货运网络长期处于“东密西疏”态势,网络具有“高聚类,低平均”的小世... 详细信息

以近十年我国航空货运网络为研究对象,采用复杂网络理论和GIS空间分析技术相关指标,分析我国航空货运网络空间结构演化特征及其变化规律。研究结果表明:(1)我国航空货运网络长期处于“东密西疏”态势,网络具有“高聚类,低平均”的小世界特征,网络规模不断扩大,网络结构不断优化,网络密度呈现递增趋势,平均路径呈小幅递减趋势;(2)从节点中心性来看,北京、上海、广州、深圳具有较高的稳定性,中心化程度较高;包括成都、重庆、西安、乌鲁木齐在内的西部城市的度数中心度、接近中心度、介数中心度逐步增加,在网络中的地位、价值和控制力得到提升;(3)我国航空货运机场的重心逐渐向西南方向转移,机场覆盖范围呈现扩散趋势,扩散幅度趋于平缓。

关键词：航空货运网络复杂网络结构特征标准差椭圆

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中国航空货运网络结构分析

西北师范大学学报（自然科学版） 2019年第4期55卷 30-36页

作者：杨丽苟晓冬中国民航大学经济与管理学院天津300300 北京航空航天大学可靠性与系统工程学院北京100191

以中国大陆民航机场作为网络节点,以机场间的货运量作为网络连边的权重,采用复杂网络的拓朴指标对中国航空货运网络结构进行分析.研究发现:中国航空货运网络呈现出小世界特性;网络不存在明显的社团结构;节点中心性间存在较高的相关性;... 详细信息

以中国大陆民航机场作为网络节点,以机场间的货运量作为网络连边的权重,采用复杂网络的拓朴指标对中国航空货运网络结构进行分析.研究发现:中国航空货运网络呈现出小世界特性;网络不存在明显的社团结构;节点中心性间存在较高的相关性;网络整体形成了以西安、北京、成都、昆明为枢纽的网络布局.

关键词：航空货运网络复杂网络社团结构节点中心性

基于空港型物流枢纽建设的我国航空货运网络构建研究

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基于空港型物流枢纽建设的我国航空货运网络构建研究

作者：罗雨中国民航大学

学位级别：硕士

我国航空货运网络的运作模式仍处于初级阶段,国内大部分枢纽机场的航空货运空空中转率普遍偏低,航空货运网络的枢纽体系还没有完全建立起来,各机场还没有真正从网络层面上形成层级分明、衔接高效的运输体系。为了完善我国的航空货运枢... 详细信息

我国航空货运网络的运作模式仍处于初级阶段,国内大部分枢纽机场的航空货运空空中转率普遍偏低,航空货运网络的枢纽体系还没有完全建立起来,各机场还没有真正从网络层面上形成层级分明、衔接高效的运输体系。为了完善我国的航空货运枢纽布局,2018年12月国家发展改革委和交通运输部联合印发的《国家物流枢纽布局和建设规划》规划布局了23个空港型国家物流枢纽承载城市,未来这些城市将成为全国航空货运网络的关键节点和骨干枢纽。因此,本文以轴辐式网络理论为基础,以23个空港型国家物流枢纽承载城市为研究对象,从全国宏观层面对我国航空货物运输网络进行优化设计。本文首先梳理了空港型国家物流枢纽、航空货运网络、轴辐式航空运输网络的相关概念和理论,为论文后续研究奠定了扎实的理论基础。其次,从空港和航线两个层面定量剖析了我国航空货运网络的整体概况和主要问题,进而明确了本文后续的研究重点和设计目标。再次,论文从城市航空物流竞争力着手,利用航空物流引力模型构建起23个承载城市之间的航空物流关联网络,并在此关系数据的基础上测算出了各承载城市的中心度指标,从而以3种中心度指标数据作为聚类变量,根据聚类分析结果把23个承载城市划分为核心枢纽城市、次级枢纽城市和普通枢纽城市三个层级结构,完成了轴辐式航空货运网络“点元素”的规划。最后,在空港城市层级结构确定的基础上,本文根据NSUMAp HMP建立了航空货运网络空港节点货运服务关系(连接关系)指派模型,利用禁忌搜索算法设计了指派模型的求解算法,然后通过实际运营数据分别构建了四个中转枢纽城市和五个中转枢纽城市时23个承载城市之间对应的轴辐式航空货运网络,并从宏观整体网络和微观单个城市两个角度剖析了航空货运网络的结构特征和运行模式,结果表明两种轴辐式网络构型均形成了覆盖全国的多层级布局模式,能够有效解决我国航空货运网络现存的主要问题,并可以适应不同发展阶段和不同发展规划下我国航空货运网络的布局需求。

关键词：空港型国家物流枢纽复杂网络中心度指标 NSUMApHMP 航空货运网络

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基于鲁棒性的中国航空货运网络优化研究

基于鲁棒性的中国航空货运网络优化研究

作者：曹亚文中国民航大学

学位级别：硕士

航空货运作为交通运输业中的重要一个环节,其发展不仅可以满足日益增长的航空运输需求,促进相关产业升级,形成规模效应,还可以提升我国民航业的国际竞争力。随着经济的高速发展,航空货运需求不断增大,航空货运网络辐射范围越来越广。但... 详细信息

航空货运作为交通运输业中的重要一个环节,其发展不仅可以满足日益增长的航空运输需求,促进相关产业升级,形成规模效应,还可以提升我国民航业的国际竞争力。随着经济的高速发展,航空货运需求不断增大,航空货运网络辐射范围越来越广。但是雷暴、暴雪等恶劣天气和突发事件都有可能造成航空货运网络中断,我国民航业亟需重视航空货运的发展,增强航空货运网络鲁棒性并完善我国航空货运网络,以提升航空运输的综合保障能力。文章首先对国内外研究现状进行简单的梳理总结,对我国航空货运的发展基础以及航空货运网络的发展现状进行了分析,选取2019年货邮吞吐量在5000吨以上的79个机场建立连接矩阵,作为本文的研究样本。然后运用复杂网络理论的相关统计指标对我国航空货运网络结构进行实证分析,从统计指标分析反映出我国航空货运网络是一个小世界网络,节点机场度值越大与邻接节点机场来往的次数就越多,研究表明节点机场度值与机场货邮吞吐量和旅客吞吐量大致呈正相关关系。同时,研究表明样本网络的中心集聚性比较强。在此基础上对我国航空货运网络的鲁棒性进行模拟仿真,得出中国航空货运网络在蓄意攻击下的网络鲁棒性比随机攻击下的网络的鲁棒性表现更差。最后本文基于我国航空货运网络的发展现状和鲁棒性仿真结果提出相应的网络优化对策,主要从三个时间段进行探讨优化我国航空货运网络的鲁棒性,即增强枢纽机场的风险防范意识、推动智能信息化建设和优化网络结构三方面进行分析探索,以提高我国航空货运网络的鲁棒性。本文研究对认识我国航空货运网络以及以及对提升我国航空货运网络鲁棒性具有十分重要的理论意义,同时对航空货运网络布局、运行管理等方面提供参考价值。

关键词：复杂网络航空货运网络鲁棒性优化