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基于航线网络的航空公司机队货运规划研究

基于航线网络的航空公司机队货运规划研究

作者：朱学松中国民用航空飞行学院

学位级别：硕士

随着民航事业的发展,航空公司面临的竞争环境日益激烈,同时国家环保政策对于民用航空器的碳排放要求也愈加规范,意味着航空公司在进行航线经营时,不仅需要考虑如何合理规划机队配置使得航线运营利润最大,也需要考虑如何响应民航局关于... 详细信息

随着民航事业的发展,航空公司面临的竞争环境日益激烈,同时国家环保政策对于民用航空器的碳排放要求也愈加规范,意味着航空公司在进行航线经营时,不仅需要考虑如何合理规划机队配置使得航线运营利润最大,也需要考虑如何响应民航局关于“节能减排,绿色出行”的号召降低碳排放量。本文为解决这一问题从设计合理的航线网络的角度出发,通过研究航空公司间的航线竞争关系为航空公司在机队规划的过程中提供决策,另外在研究如何最大运营利润的同时也考虑了如何减少航空器航线巡航时的碳排放量的问题。本文以国航在国内进行货物运输为研究对象,首先对国内外关于航线网络设计和航空公司机队规划等问题的研究背景及现状进行了综述;其次对航线网络设计和机队规划相关概念和影响因素进行了介绍和总结;第三在归纳总结了适合国航在国内运行的航线网络构型后,从国内通航城市中选取部分城市机场作为国航航线网络的节点机场,运用熵权-TOPSIS法和K-Means聚类分析法确定节点机场等级,进而从机场容量无限制的角度出发,以枢纽机场间采取多重分配、非枢纽机场与枢纽机场间采取单分配、非枢纽机场间不连线的形式构建国航国内货运航线网络;第四以航空公司航线竞争为研究背景,在考虑降低碳排放量的情况下基于航线网络建立机队货运双层规划模型。其中针对国航面临的航线竞争关系,本文选择运用灰靶理论进行分析,通过计算国航的靶心度进而将其航线竞争力量化为航线市场份额,最终建立基于航线网络的机队货运双层规划模型;最后以国航2019年航线运行数据为例,分别计算国航在进行航线运输时选择传统点对点式航线网络运输和本文所建轴枢式航线网络运输的机队配置、运营利润和碳排放量,验证本文基于航线网络建立的机队货运双层规划模型的合理性和有效性。经实验表明,国航在本文所建轴枢式航线网络运输模式下通过运用考虑降低碳排放量的机队货运双层规划模型求解,机型利用率得到了提高、飞机航线运行时的碳排放量降低了17.613%,同时平均运营利润相较于传统点对点模式提高了12.208%,因此本文基于航线网络建立的模型有一定的合理性和有效性,可适应非全货运航空公司在货运航线运输上不同的运营目标。

关键词：航线网络设计机队规划航线竞争熵权-TOPSIS 灰靶理论

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航空维修企业选址-库存问题研究

航空维修企业选址-库存问题研究

作者：吴心如中国民用航空飞行学院

学位级别：硕士

我国民航业快速扩张的同时,航空维修行业也呈现出磅礴发展的态势。在此背景下,第三方航空维修企业(以下简称“MRO企业”)作为提供维修保障的主力军之一,既迎来巨大的发展机遇也面临市场竞争激烈、维修效率低等挑战。MRO企业在全国范围... 详细信息

我国民航业快速扩张的同时,航空维修行业也呈现出磅礴发展的态势。在此背景下,第三方航空维修企业(以下简称“MRO企业”)作为提供维修保障的主力军之一,既迎来巨大的发展机遇也面临市场竞争激烈、维修效率低等挑战。MRO企业在全国范围内建设的维修站是连接航空产业链上下游的关键节点,其选址和库存问题影响着航空公司飞机的正常运行和MRO企业的服务质量,是关乎MRO企业和民航业长期发展的重要决策。结合航空维修的特点,合理布局维修站并进行有效的库存管理是提升企业竞争力的关键。选址问题和库存问题是紧密联系的,分开研究可能不会取得整体最优,因此对MRO企业维修站的选址决策和库存决策进行联合研究。主要研究内容如下:(1)通过分析MRO企业维修站选址的影响因素,建立了具有4个一级指标和14个二级指标的评价指标体系,采用基于熵值CRITIC合成赋权的TOPSIS评价方法对国内2020-2022年三年平均旅客吞吐量排名前50的机场进行综合评价,并根据评价得分将其分为A,B,C,D四个等级。(2)考虑故障件维修等待时间和备件库存服务水平的约束,以包括建站成本、运输成本和库存成本的总成本最小化为目标建立维修站的选址-库存模型,设计了粒子群算法进行求解,在算例分析中将(1)中A,B级机场作为建站备选地,得出相对优的维修站的选址方案和备件库存方案。(3)引入横向转运,维修站之间备件库存不完全共享,综合考虑建站成本、运输成本、转运成本和库存成本。并建立相应的选址-库存模型,同样采用粒子群算法进行求解,得出相对优的决策方案。本文深化了维修领域内选址与库存管理的理论探讨,能够为MRO企业进行选址-库存决策提供有益思路。

关键词：航空维修 MRO企业选址-库存问题粒子群算法

基于QAR数据的B737-800起飞跑道占用时间预测研究

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基于QAR数据的B737-800起飞跑道占用时间预测研究

作者：王经义中国民用航空飞行学院

学位级别：硕士

随着“新冠肺炎”疫情的结束,我国民航迎来了全面复苏,全国各地机场的飞行流量正在稳步回升,在保证安全的前提下不断提升跑道运行效率成为现阶段各机场面对的主要问题。航空器跑道占用时间作为影响跑道容量的主要因素,制约着跑道运行效... 详细信息

随着“新冠肺炎”疫情的结束,我国民航迎来了全面复苏,全国各地机场的飞行流量正在稳步回升,在保证安全的前提下不断提升跑道运行效率成为现阶段各机场面对的主要问题。航空器跑道占用时间作为影响跑道容量的主要因素,制约着跑道运行效率的提升。现阶段相关学者关于跑道占用时间的研究主要集中于着陆阶段,对起飞跑道占用时间预测方面开展深入研究较少。但实际运行过程中航空器着陆与起飞属于耦合关系,均会对跑道容量与跑道运行效率造成影响。因此,本研究将对航空器起飞跑道占用时间开展深入分析,对提升跑道容量与跑道运行效率具有重要的意义。本研究在历史跑道占用时间统计过程中,考虑到机载GPS设备存在误差,通过Savitzky-Golay(S-G)滤波算法对QAR数据记录的航迹进行误差修正,减少数据统计过程中由于原始数据造成的误差。在预测模型构建过程中,采用仿生优化算法与神经网络算法相结合,构建了一种基于灰狼算法优化全连接神经网络的起飞跑道占用时间预测模型。本文主要研究内容如下:通过梳理国内外起飞跑道占用时间的运行现状、现有定义与航空器起飞过程分析,确定本研究关于航空器起飞跑道占用时间(Departure runway occupancy time,DROT)的定义。对航空器起飞跑道占用时间的相关影响因素从环境因素、航空器因素、机场因素、人的因素四个方面进行深入分析,再根据本研究涉及的影响因素选取QAR数据作为数据源。对某航空公司B737-800机型的QAR数据进行采集并开展格式处理、缺失值处理与异常值处理。采用S-G滤波算法与“电子围栏”法相结合,对航空器历史起飞跑道占用时间进行准确统计,同时从QAR数据中提取本研究涉及的影响因素数据,使用斯皮尔曼相关系数对DROT影响因素之间的相关性进行分析。基于机器学习算法中的RNN神经网络、LSTM神经网络与FCNN全连接神经网络分别构建三种起飞跑道占用时间预测模型,通过均方误差(MSE)、平均绝对误差(MAE)、平均绝对百分比误差(MAPE)对不同模型的预测结果进行评价,选取误差最小的FCNN神经网络模型与仿生优化算法中的灰狼算法相结合,优化模型参数以提升预测准确性与预测效率。结果表明,优化后预测模型的MSE、MAE、MAPE分别降低了0.87004、0.19638、0.00251。最终,以石家庄正定国际机场为例,对航空器起飞跑道占用时间预测模型在10种不同外界条件场景下的应用过程进行模拟。

关键词：起飞跑道占用时间 QAR数据全连接神经网络灰狼优化算法

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考虑碳排放的严格枢纽货运航线网络优化研究

考虑碳排放的严格枢纽货运航线网络优化研究

作者：山秋月中国民用航空飞行学院

学位级别：硕士

随着航空货运业的快速发展、全货运航空公司数量的不断增加以及“绿色民航”理念的推进。作为航空公司开展生产运营活动的基础,科学合理的航线网络设计不仅有利于提升运营效率,而且在减少航空运输碳排放、促进航空业可持续发展方面也发... 详细信息

随着航空货运业的快速发展、全货运航空公司数量的不断增加以及“绿色民航”理念的推进。作为航空公司开展生产运营活动的基础,科学合理的航线网络设计不仅有利于提升运营效率,而且在减少航空运输碳排放、促进航空业可持续发展方面也发挥着重要作用。本文从全货运航空公司角度出发,探讨其航线网络的优化设计问题。在经济成本的基础上,考虑航空器在运行过程中所带来的二氧化碳（Carbon Dioxide,CO）排放问题,旨在保证经济效益的同时,最大限度地减少碳排放量,实现二者间较好的均衡。首先,从经济成本和碳排放两方面入手,对国内外枢纽航线网络优化设计相关研究进行综述,明确现有研究的局限性,并为后续研究提供理论基础。其次,对货运航线网络相关概念和结构进行介绍,结合我国航空货运业的特点,选取单分配和多分配严格枢纽航线网络结构作为后续建模分析的对象。并确定航空器在运行过程中CO排放量的估算方法,为后续的建模求解提供依据。随后,在航线网络结构确定的基础上,以经济成本和CO排放量最小为目标,构建了一个综合考虑经济和环境目标的货运航线网络优化模型。最后,结合算例求解分析。结果显示,在单分配和多分配严格枢纽航线网络中,当加入碳排放量的考虑后,航线结构和运力配置方案会发生一定调整。经济成本虽有所增加,但却能实现CO排放量的减少。总体上CO排放量的减少幅度大于经济成本的增加幅度,实现了经济目标和环境目标的较好均衡。此外,在不考虑航线开辟和管理等成本的情况下,多分配严格网络与单分配严格网络相比,在经济成本和碳排放量上更具优势。

关键词：航空货运碳排放严格枢纽航线网络优化设计

《数字时代的危机沟通与声誉管理：航空业最佳实践指南》英汉翻译实践报告

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《数字时代的危机沟通与声誉管理：航空业最佳实践指南》英汉翻译...

作者：程梦圆中国民用航空飞行学院

学位级别：硕士

《数字时代的危机沟通与声誉管理:航空业最佳实践指南》是国际航空运输协会发布的一系列“最佳实践”指南中最新的一份文件,属于信息型文本。该指南系统阐述了航空舆情管理中的危机和挑战、危机响应模式及应对措施,并列举真实案例加以... 详细信息

《数字时代的危机沟通与声誉管理:航空业最佳实践指南》是国际航空运输协会发布的一系列“最佳实践”指南中最新的一份文件,属于信息型文本。该指南系统阐述了航空舆情管理中的危机和挑战、危机响应模式及应对措施,并列举真实案例加以分析。对该指南进行翻译,不仅有助于沟通专员洞察媒体与航空环境不断演变的挑战,而且为航空公司和其他组织在制定危机公关策略时提供了宝贵的参考,进而保护其自身及行业的声誉。本文选用人工智能语言模型——文心一言3.5进行机器翻译,对其发送“翻译”相关的指令后,该模型进行自然语言处理,对指令进行回复,进而完成源文本的翻译。该人工智能语言模型生成的译文虽不乏亮点,但也存在内容与形式上的不足。针对这些问题,进行深度译后编辑,通过详尽的案例分析,探讨译后编辑策略,包括提高术语和专有名词的准确性、统一语言风格、规范语法句法和还原图表与修正标点符号。期望本报告能为机器翻译工具的选择提供有价值的参考,并且探讨的译后编辑策略能对同类文本的翻译工作提供实用的指导。

关键词： MTPE 人工智能语言模型译后编辑策略

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考虑碳排放的航空货运网络优化

考虑碳排放的航空货运网络优化

作者：王宵琪中国民用航空飞行学院

学位级别：硕士

在航空运输业的快速发展下,航路、航线网络密度不断增加。此外,航空器在运行过程中产生的一系列环境问题,也倍受人们关注。航线网络作为航空企业运营发展的基础,科学合理的航线网络结构可以有效地提高航空公司的运营效率,对航空公司的... 详细信息

在航空运输业的快速发展下,航路、航线网络密度不断增加。此外,航空器在运行过程中产生的一系列环境问题,也倍受人们关注。航线网络作为航空企业运营发展的基础,科学合理的航线网络结构可以有效地提高航空公司的运营效率,对航空公司的长久发展具有重要意义。本文对传统的枢纽网络选址问题、航空器运行环境影响以及碳排放的相关政策进行梳理,提出企业在不同发展时期的基于不同碳政策的航空货运网络构建方法,建立碳排放约束条件下的航空货运航线网络优化模型与考虑碳税成本的航空货运航线网络优化模型;采用分支定界法求解问题;最后以顺丰货运网络的规划为例,对所提出的模型进行了验证。主要的具体工作如下:（1）考虑碳排放约束条件的航空货运航线网络构建研究。首先,在计算企业碳配额以及碳排放总量的基础上,以网络总成本最小化为优化目标,碳配额为约束条件之一,构建了无容量限制、单分配p-枢纽中位选址模型;其次,使用LINGO软件进行模型求解。最后,以包含40个节点的顺丰航空实际运营数据进行案例分析。结果表明:碳排放约束条件的增加能一定程度上减缓CO的排放,有效的减少运行成本。（2）考虑碳税成本的航空货运航线网络构建研究。首先,将碳排放量成本化,构建了包含运输成本、枢纽建设成本以及中转成本在内的成本最优模型;将征收碳税的方式细分为三种,分别进行灵敏度分析。然后,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,并与前文构建的碳排放约束条件下的枢纽航线网络作对比,证明征收碳税这项碳政策更能有效地降低碳排放量,更具有成本优势。综上,减排政策的制定在一定程度上会推动燃料消耗和碳排放达到意想不到的水平,为航空货运航线网络优化问题提供新的思路与建议。

关键词：航空货运枢纽航线网络碳排放限制碳税成本绿色航空

基于最小延误成本的航班延误恢复模型构建及应用

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基于最小延误成本的航班延误恢复模型构建及应用

作者：王小萌中国民用航空飞行学院

学位级别：硕士

随着民航客运量的增长和航班延误现象的日趋频繁,由航班延误所触发的各种矛盾频发,使得提高航班正点率和旅客满意度成为我国民航业亟需解决优化的关键挑战。因此,提高航班延误后的恢复能力具有很强的现实意义。本文针对基于最小延误成... 详细信息

随着民航客运量的增长和航班延误现象的日趋频繁,由航班延误所触发的各种矛盾频发,使得提高航班正点率和旅客满意度成为我国民航业亟需解决优化的关键挑战。因此,提高航班延误后的恢复能力具有很强的现实意义。本文针对基于最小延误成本的航班延误恢复问题进行研究,通过构建航班延误成本量化模型,对单个航班的延误成本评估提供计算方法,以时隙分配和进离场协同理念为基础,在考虑跑道容量限制和航司公平性等因素的前提下,结合Stackelberg博弈思想建立了延误成本最小的离场航班恢复模型,以国内某机场的实际运行数据为例,使用遗传算法进行求解,运用Python软件对优化后的航班恢复方案仿真验证,研究结果不仅有助于降低航班延误成本和延误时间,同时有助于保障航空公司公平性。论文主要研究工作包括以下几个方面。(1)通过梳理航班延误原因、航班恢复策略和处置流程,从安全、成本、航司公平性、旅客、运行限制等角度对制定航班恢复方案的主要参考指标进行分析,得到航空器运行间隔、气象与容量的关系,获得容量、成本、旅客情绪和航司公平性对制定恢复方案的影响,进而展开对航班恢复模型的研究。(2)从运输服务主、客体角度出发,将航班延误成本划分为航空公司延误成本和旅客延误成本两类,并基于ATA成本分析法将航空公司延误成本细分为燃油延误成本、地面运营成本、折旧/租赁成本、机组人员成本、旅客食宿成本、旅客失望成本,将旅客延误成本定义为旅客时间价值损失,分别构建量化模型,重点对取消航班成本进行研究,提出航班取消成本计算方法,以一个航班实际运行数据为例,验证了模型的可行性。(3)通过对大面积航班延误下离港航班时隙分配的博弈分析,基于Stackelberg博弈思想,构建了主方ATC和从方航空公司的主从结构航班延误恢复模型,模型以延误成本最小为目标函数,以机场实际运行限制为约束,从成本角度考虑航空公司公平性,最终根据博弈模型求解思路,选择遗传算法求解模型博弈均衡解,以得到优化后的恢复方案。(4)选取国内某国际机场实际运行的离港航班数据为例进行模型验证,将不同航班架次及不同航司的航班延误成本与延误时间作为评价指标,根据模型运用Python软件得到优化方案和实际执行方案的各项航班延误成本与延误时间进行对比分析。

关键词：航班延误恢复航班延误成本量化模型 Stackelberg博弈遗传算法

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基于航线网络的中国航空公司运营效率研究

基于航线网络的中国航空公司运营效率研究

作者：杨晨昕中国民用航空飞行学院

学位级别：硕士

航空公司运营效率是衡量航空公司经营情况与竞争力的重要指标。实现自身运营效率的提升,是航空公司提质增收、推动其高质量发展的必由之路。探究航空公司运营效率的提升路径,不仅符合交通强国的战略目标,也是实现航空运输行业高质量、... 详细信息

航空公司运营效率是衡量航空公司经营情况与竞争力的重要指标。实现自身运营效率的提升,是航空公司提质增收、推动其高质量发展的必由之路。探究航空公司运营效率的提升路径,不仅符合交通强国的战略目标,也是实现航空运输行业高质量、可持续发展的必然要求,对于促进航空运输行业的健康发展具有重要意义。而航线网络作为航空公司运营的基础和关键因素,直接关系到航空公司的经营成本和竞争力,是实现其运营效率提升和长远发展战略的重要支撑。以航线网络各项结构特征指标为切入点,深入研究其对航空公司运营效率的影响机制,从而有的放矢地对航线网络进行优化完善,以实现运营效率的提升,是一条科学可行的路径。本文以我国大型航空公司、中型航空公司、小型航空公司为研究对象,针对其航线网络特征对运营效率的影响机制开展实证分析,在此基础上给出航空公司运营效率的提升路径。首先,明确了航线网络与运营效率的相关概念、度量指标及研究方法。在理论上分析了各指标对运营效率的影响机制,并基于此提出了假设。其次,分析不同类型航空公司的航线网络布局情况,采用复杂网络方法,对不同类型航空公司航班分布情况、网络全局结构特征、节点直达性及分布、网络节点中心性、核心边缘结构进行分析,掌握不同类型航空公司航线网络结构特征。结果发现,大型航空公司航线网络发达,网络的通达性高、中心性较强,中型航空公司节点数、航线数、连接率明显低于大型航空公司,小型航空公司网络通达性整体处于较低水平。再次,构建航空公司运营效率评估体系,采用BCC-DEA模型完成各类航空公司运营效率评估。结果发现,大型、中型和小型航空公司在运营效率上存在显著差异。大型航空公司优势显著,中型航空公司在综合效率与纯技术效率方面获得较大进步,小型航空公司纯技术效率存在显著内部差异,中、小航空公司在规模效率方面存在明显不足。在此基础上,构建Tobit模型,分析航空公司规模、网络全局结构、节点直达性、网络节点中心性、核心边缘结构对航空公司运营效率的影响。所得结果证实了前文假设,诸指标对航司效率的影响正向性显著,基于此,将诸指标与三类样本相结合,进行了针对性分析。最后,结合理论基础、实证结果与现实情况,提出了针对大型航空公司、中型航空公司和小型航空公司运营效率提升的一系列对策。总而论之,即大型航空公司需要强化枢纽建设、开展集成化运营、维持领先地位,中型航空公司需要深耕区域网络、创新定制化服务、科学扩张规模,小型航空公司需要灵活调整航线、发扬成本优势、开展联盟合作。本文为中国航空公司航线网络优化与效率提升提供了决策依据,对推动民航交通运输业的可持续发展、实现民航交通运输业的高质量发展具有积极作用。

关键词：航空公司航线网络运营效率影响机制

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华东系统性天气及其影响下的备降场选择

科技与创新 2024年第2期 94-96页

作者：程凯王帅中国东方航空股份有限公司运行控制中心上海201100

分析了华东地区典型中尺度系统性天气平流雾、梅雨锋、台风的天气特点及对华东地区机场的影响,结合中国民航121部相关要求,对航空公司放行签派员在相应系统性天气影响下签派放行过程中选择稳定可靠备降场提供指导和建议。

关键词：华东地区系统性天气签派放行备降场