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航班计划恢复模型和混合优化算法研究

广西大学学报（自然科学版） 2012年第2期37卷 336-340页

作者：赵秀丽孙梅江苏大学管理学院江苏镇江212013 江苏大学理学院江苏镇江212013

为研究不正常航班恢复求解问题,以受影响旅客人数最小为优化目标,建立了多约束飞机调整混合整数非线性模型,设计了基于匈牙利方法和遗传算法的混合优化算法,该算法避免了匈牙利方法只能求出唯一解的缺点,也克服了遗传算法的收敛性对初... 详细信息

为研究不正常航班恢复求解问题,以受影响旅客人数最小为优化目标,建立了多约束飞机调整混合整数非线性模型,设计了基于匈牙利方法和遗传算法的混合优化算法,该算法避免了匈牙利方法只能求出唯一解的缺点,也克服了遗传算法的收敛性对初始值有较强依赖性的不足,同时改进遗传算法,使之能够输出多个近优方案,满足签派工作的实际需要,以实例验证了算法的有可行性。

关键词：航班计划恢复数学模型匈牙利算法遗传算法

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不正常航班飞机和机组计划恢复问题研究

不正常航班飞机和机组计划恢复问题研究

作者：朱博南京航空航天大学

学位级别：硕士

不正常航班恢复问题是航空公司和航空运筹学界面临的经典难题。不正常航班打乱了航空公司的原定航班计划，扰动了旅客的正常行程，增加了航空公司的运营成本，降低了航空运输系统的效率，影响了民航业的社会声誉。如何用最优化技术和方... 详细信息

不正常航班恢复问题是航空公司和航空运筹学界面临的经典难题。不正常航班打乱了航空公司的原定航班计划，扰动了旅客的正常行程，增加了航空公司的运营成本，降低了航空运输系统的效率，影响了民航业的社会声誉。如何用最优化技术和方法，快速科学地制定航班恢复计划，对于降低航空公司损失，方便旅客出行，提升航空公司形象有着重要的意义。本文针对国内航空公司的航线网络、航班计划和机组排班的特点，对不正常航班的飞机计划恢复、机组任务恢复以及飞机和机组一体化恢复的理论、模型、算法进行了研究。首先，阐述了不正常航班恢复问题产生的背景、特点和造成的影响等，介绍了不正常航班恢复的两种研究方式：分阶段恢复和一体化恢复。然后，分别介绍了不正常航班恢复问题的两种建模方法：数学规划方法和混合集合规划方法;对混合集合规划方法的概念、思想和原理进行阐述，分析其求解规则的设计原则，简述其在民航优化领域的应用。其次，对飞机计划恢复问题进行了深入研究，利用混合集合规划方法建立逻辑模型，设计合理且高效的求解策略，对各种规模的实例进行测试，并与贪婪模拟退火算法进行比较和分析。再次，分析了机组任务恢复在约束和调整策略上的特点，在飞机计划恢复方案的基础上，建立了分阶段的机组任务恢复逻辑模型，设计相应求解策略，对多组数据进行了测试;最后，阐述了飞机和机组一体化恢复问题，建立了一体化恢复的混合集合规划模型，设计了一体化恢复的算法框架和求解策略，进行了算例分析，并通过多组实例分析，与分阶段恢复优化方案进行了对比测试，表明了一体化恢复的可行性和全局优化特性。

关键词：不正常航班计划恢复一体化优化自然约束语言混合集合规划

大型机场地面保障车辆路径规划与动态调度研究

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大型机场地面保障车辆路径规划与动态调度研究

作者：史浩祥中国民用航空飞行学院

学位级别：硕士

针对地面保障车辆调度效率低及抗风险能力低的问题,如何运用路径规划提高机场地面保障服务效率和车辆动态调度能力已成为机场和航空公司等部门重点关注的问题。为解决上述问题,首先通过对现有地面车辆配置及运行标准的研究,全面掌握地... 详细信息

针对地面保障车辆调度效率低及抗风险能力低的问题,如何运用路径规划提高机场地面保障服务效率和车辆动态调度能力已成为机场和航空公司等部门重点关注的问题。为解决上述问题,首先通过对现有地面车辆配置及运行标准的研究,全面掌握地面保障车辆调度规则和涉及的要素。在此基础上,结合地面保障车辆优化调度理论和多车型多车场路径规划(MDMTVRP)理论构建多车场混合调度模型,运用蚁群算法对模型进行计算,给出调度方案对应的路径,以及对应的成本,对完善和优化调度方案提供依据。其次,在地面保障服务的实际运行中,地面保障单位需要面对航班延误等干扰情况。保障单位可以通过调用备用车辆解决上述问题,但由于成本等原因,保障单位在调度能力保持不变的情况下尽可能降低备用车辆规模。这就需要合理评估备用车辆规模,这也将为后续的外部恢复模型提供必要的约束条件。为此,需要运用鲁棒性理论构建车辆调度优化模型,运用多目标遗传算法得到最优结果,在此基础上通过最小鲁棒性确定备用车辆池规模。与原有备用车辆数量相比,该方法降低备用车辆数量和固定成本。最后,为提高抗风险能力,结合上文研究内容运用多商品流理论根据恢复策略的不同构建内部恢复模型和外部恢复模型。通过python对三种车辆进行仿真,对延误时间和成本改善量化数据。为制定恢复计划进而实现实时动态调度提供理论指导,对地面保障计划恢复精准快、速动实现提供指导。为地面保障服务的时效性提供支持。主要研究工作包括以下几个方面:(1)通过对某典型机场航空器地面保障设备使用频率统计,选取管线加油车、行李车、行李传送带车等三种使用频率最高的地面保障车辆为研究对象,从资源独占性、机型匹配性、作业空间限制、数量及最低配备标准、地面运行限制、高峰小时限制等方面分析其对路径规划及优化调度的影响,确定路径规划和动态调度模型基本参数。(2)基于优化地面保障车辆调度和MDMTVRP理论构建以总成本最小化的目标函数,带有容量限制、车辆数量限制和时间窗约束的多车场混合调度模型并设计蚁群算法求解,以某典型机场实际航班信息进行仿真试验,得到三种地面保障车辆调度方案。(3)运用计划鲁棒性理论构建基于鲁棒性的车辆调度优化模型运用多目标遗传算法得到鲁棒性最大的优化调度方案,在此基础上在此基础上通过最小鲁棒性确定备用车辆池规模。(4)根据恢复策略的不同构建内部恢复模型和外部恢复模型。运用python软件对三种地面保障车辆的恢复模型进行仿真,得到三种地面保障车辆的恢复计划并对两种恢复模型的恢复成本及延误时间进行对比,根据对比结果为三种地面保障车辆选择不同的恢复策略。地面保障车辆采用备用车辆池评估方法后,备用车辆池中行李车、行李传送带车、管线加油车的数量分别下降40%、50%、50%,其成本分别减少40000元、30000元、40000元。通过python仿真后管线加油车、行李车采用调用备用车辆恢复策略后,其成本分别下降46.5811%、48.7179%,延误时间分别降低89.482%、97.426%。

关键词：车辆调度时间窗复杂网络计划恢复遗传算法地面保障车辆

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航班恢复计划的稳定性研究

航班恢复计划的稳定性研究

作者：瞿勤亮南京航空航天大学

学位级别：硕士

航班计划受恶劣天气、飞机故障、流量控制等外界条件的干扰会变成不正常航班,不正常航班的出现不仅造成了旅客的出行不便,同时也会影响航空公司的运行效率和经济效益,不正常航班恢复是世界各大航空公司普遍都需要解决的问题。如何在现... 详细信息

航班计划受恶劣天气、飞机故障、流量控制等外界条件的干扰会变成不正常航班,不正常航班的出现不仅造成了旅客的出行不便,同时也会影响航空公司的运行效率和经济效益,不正常航班恢复是世界各大航空公司普遍都需要解决的问题。如何在现有航班恢复方法的基础上保证航班恢复效率的同时兼顾航班恢复的稳定性,对航空公司的正常运行有着重要的意义。本文对不正常航班恢复的方法理论、模型和算法进行了研究,针对国内航空公司航班计划制定的现状和航班恢复计划的特点进行了以下几部分工作。首先,说明了不正常航班发生的原因及现状,介绍了航班恢复计划的策略及模型,对比了不同方法的差别和优缺点;其次,对航班恢复计划的稳定性研究分为两步:一是“事前”预测分析方面,根据航空公司定期航班的历史数据,统计和分析延误原因和规律,准确计算历史航班的延误时间值并对延误分级。在此基础上对原始航班计划的问题做出科学分析,为航空公司制定合理的航班计划打下基础,针对繁忙机场减轻航班延误的程度,降低不正常航班发生的概率,提高航班计划执行过程中的稳定性;二是“事后”补救措施方面,在航班恢复问题研究的基础上,建立了启发式算法模型,设计合理且高效的求解策略,针对繁忙时刻在保证航班恢复计划效率的同时并兼顾航班恢复计划的稳定性。最后,采用C++语言在Visual Studio 2015平台上设计程序和实现算法,并通过实例测试与分析,验证了本文航班恢复计划稳定性的正确性及有效性。

关键词：航班延误不正常航班计划恢复启发式算法稳定性

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考虑乘客旅程扰动的不正常航班恢复研究

广西大学学报（自然科学版） 2012年第6期37卷 1222-1229页

作者：乐美龙洪乃君上海海事大学科学研究院上海201306 上海海事大学物流研究中心上海201306

由于恶劣天气、航空管制、机械故障等原因导致的不正常航班,不仅影响航空公司的正常运营,也会造成乘客的利益损失。为减小损失,采用优化算法研究不正常航班恢复问题,从乘客角度出发,考虑乘客旅程的连续性和完整性构建航班恢复模型,并提... 详细信息

由于恶劣天气、航空管制、机械故障等原因导致的不正常航班,不仅影响航空公司的正常运营,也会造成乘客的利益损失。为减小损失,采用优化算法研究不正常航班恢复问题,从乘客角度出发,考虑乘客旅程的连续性和完整性构建航班恢复模型,并提出一种网络理论算法,即改进的时间段(time-band)算法进行模型求解的优化,得到航班选择与交换的过程,根据算例结果证明了模型与算法的实用性与有效性。

关键词：航班计划恢复飞机乘客网络理论

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厦航不正常航班计划管理改进研究

厦航不正常航班计划管理改进研究

作者：林益群厦门大学

学位级别：硕士

不正常航班由于种种原因往往很难避免,不正常航班的出现打乱了航空公司航班计划的正常运行,造成运行资源浪费和运行成本增加,影响了航空公司经济效益和社会声誉,同时也影响了旅客的正常出行。随着人们对于快速出行需求的爆发式增长,不... 详细信息

不正常航班由于种种原因往往很难避免,不正常航班的出现打乱了航空公司航班计划的正常运行,造成运行资源浪费和运行成本增加,影响了航空公司经济效益和社会声誉,同时也影响了旅客的正常出行。随着人们对于快速出行需求的爆发式增长,不正常航班导致的社会和经济问题日益突出。因此,航空公司急需可行、有效的解决方案来提高不正常航班的管理能力。不正常航班管理是一个极其复杂的系统性问题,涉及航班计划编排、航班保障、航班放行、CDM管理、不正常航班计划恢复等多个方面,本文主要从计划管理的方面着手研究,在学习国内外关于计划管理方面的研究和实践基础上,以厦航公司为研究对象,针对近年来厦航航班正常率持续较低的实际情况,通过对厦航近年来航班延误数据进行分析,指出了厦航在不正常航班计划管理方面的问题,从前期航班计划编排到后期不正常航班计划恢复都存在过于依赖人工操作、系统建设落后、信息交互不及时、流程繁琐等问题,出现航班计划编排效率低、不合理和不正常航班计划恢复效率低、评估指标单一等现状。最后,本文借助管理学相关知识,从航班计划编排和不正常航班计划恢复两个方面提出了优化方案。一是通过建设智能排班系统、构建一体化信息共享平台、流程优化和增强航班计划的鲁棒性来提高航班计划编排的效率和合理性;二是在对不正常航班计划恢复业务梳理的基础上,构建智能航班计划恢复系统,提高不正常航班计划的恢复效率和合理性。

关键词：航空公司航班延误不正常航班管理计划恢复