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近几年来,航班延误问题已经引起了国内社会各界的广泛关注。无论是在理论上还是在实践中,航班延误问题依然是一个有待解决的难题。航空公司比较关心对航班延误程度的估计以及如何采取措施降低航班延误的可能性。 本文将依次解决有关航班延误的三个方面的重要问题,包括了延误程度的量化、延误的可能性估计以及如何提高航班正点率。 一是如何求出航班延误时间的表达式。通过航班过程分解为地面过站过程与空中飞行过程,找出合适的影响航班延误时间的自变量,确定延误时间与这些自变量之间的函数关系。任意一个航班的出发延误时间由波及过来的前续航班的到达延误时间以及本次航班未受前续航班影响的延误时间共同决定。后者也可称之为本地延误时间,或者独立延误时间,是第一个重要的自变量。独立延误时间可定义为实际有效的过站时间与标准过站时间之差。独立延误时间由本地机场的地面服务水平、当地的天气情况以及空中管制情况等因素决定,具有不确定性,因而是一个随机变量。前续航班的到达延误时间波及到本次航班的时间有可能会因为缓冲时间的存在而被吸收掉一部分。前续航班的到达延误时间又取决于出发延误时间与空中延误时间。如此形成一个递推的关系。本文把独立延误时间、缓冲时间、空中飞行延误时间、空中飞行余量作为决定航班延误时间的自变量。先得到一个递推式,再得到通项式。 二是如何求出在一般条件下成立的航班延误时间的概率分布函数的表达式。在求解这个分布函数时,利用联合分布函数的概念以及多元随机变量函数的概率分布函数模型,得到了任意航班延误时间概率分布函数的通项公式。文中对这个公式给出了严格的证明。作为一个推论,我们得到了求解航班正点率期望的公式。通过实证分析,验证了公式的有效性。 三是通过调整现有的航班计划的方法降低航班延误的可能,提高航班正点率。主要探讨航空公司如何在航班计划阶段发挥缓冲时间在降低航班延误方面的最大潜力:在不增加缓冲时间总量的前提下,如何在各个航班之间合理分配缓冲时间。本文给出了一个非线性规划模型,利用遗传算法,求解航班计划中缓冲时间的较优分配方案。实际算例表明,模型给出的方案对降低航班延误,提高正点率有非常明显的效果。利用算例中的结果,本文得到了最优整体正点率与总缓冲时间之间的关系曲线,这条曲线对于合理运用缓冲时间来提高航班正点率具有启发性。 本文提出的模型及得到的结论具有重要的理论和实用价值。