基于时隙分配的成都双流国际机场地面等待策略研究

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近几年来,我国民航事业不断发展,航班数量、航线不断增加,空中交通网络更加拥挤,航班延误现象时有发生。一些航线较为密集的地区,已经出现频繁的飞行冲突和大面积的航班晚点,不仅损害了旅客的时间价值,增加了航空公司的损失,同时给航空公司的声誉等造成了负面影响,也增加空中交通安全隐患。所以,我国民航当务之急是改善我国空中交通流量管理。地面等待策略(GDP)是在到达机场容量受限情况下,让航班在起飞机场进行一段时间的地面等待,将空中延误转化为地面延误。
  目前我国大多数机场容量需求不断增长,已经供不应求,尤其是在航线较为密集的城市,比如上海,北京,广州等,特别是在受到气候变化影响的时候,航班延误现象十分严重。而GDP是以时隙分配为核心进行流量控制的一种手段。
  目前我国对机场地面等待策略的研究还处于较为落后的状态,现有研究模型中,大多研究仅仅将地面延误时间看作是航空公司的损失,并以此作为目标函数,没有综合考虑到旅客的时间价值成本。更没有考虑航班延误损失不仅受到航班延误时间的影响,也受到航班飞行器型号,以及航班旅客人数等其他原因的影响。
  GDP核心问题就是时隙分配问题。本文采用“n-n”时隙交换方法。所有时隙由流量管理部门根据实时情况进行调换。以总延误最小化为目标,在区分不同机型成本的同时兼顾旅客的延误损失。
  本文在深入研究已有研究成果基础上,结合成都双流国际机场的实际情况,对双流机场地面等待策略进行研究。在目标函数的选择上,以航班延误损失最低为目标,同时以航班旅客人数作为优先级参数,在模型中兼顾旅客总延误时间以及航班因延误产生的运营成本,建立了基于时隙分配的成都双流国际机场地面等待策略分析。并且对双流机场某天到港数据进行处理,验证模型的有效性。
  本文在模型的建立,同时考虑了RBS与RBD算法的优点,提出了将航班旅客人数作为优先级系数,体现了巨大优势。同时结合我国机场航班实际情况,突破了以往研究中航班不能提前到达的局限性,同时采用了航班旅客人数作为优先级,考虑整体效率情况下兼顾公平性,将航班最迟延误时间限定在一定范围内。对于旅客而言,旅客延误时间本身是具有时间价值的,以往研究往往忽略了旅客本身的时间价值,虽然在总体延误上做出了不错的成果,但是在旅客延误成本上较少讨论,本文不仅在延误成本上较传统方法有一定程度的降低,同时在旅客的延误成本上也做了一定程度的优化。并在公平与效率之间做到了较好的均衡,对比RBS算法和RBD算法都更具优势,同时结合成都双流机场实际情况,具有较高的实际意义,进一步提高时隙分配的效率性和公平性。在算法上相对简洁,较容易在实际中得到应用。同时本文也提出了创新与不足之处,并对地面等待问题的研究方向进行展望。
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