基于数据流模型的航线网络结构可视分析方法

针对航线网络结构多维属性关联分析问题,提出一种基于数据流模型的多视图协同网络结构可视分析方法。引入数据流模型,增强多维数据分析时的交互和多视图协同效果;构建基于数据流模型的航线网络结构可视分析系统用于方法验证。该方法对比和实验结果表明,利用航线网络数据流实时交互和多视图协同分析网络结构数据,完成聚类、相关性、异常值分析任务,能更好地分析数据之间的关联关系,有助于理解航线网络的结构和特征。最后,通过以上方法分析网络结构特点与不足,提出航线网络优化建议,能更好地帮助用户完成可视分析任务,探索数据分布特征、发现多维数据之间的关联关系。

基于多阶邻域贡献度的航线网络节点重要性辨识

为提高航线网络鲁棒性,对航线网络的节点重要性辨识进行研究.基于航空公司执飞数据构建航线网络拓扑模型,依托航线网络节点间交互阶数与网络平均路径差值集结邻域多阶异质性信息,利用航线网络邻域节点的圈结构表征节点在网络中的紧密性特征集结.构建基于航线网络的节点多阶邻域信息与结构信息融合模型并提出基于多阶邻域贡献度的节点中心性算法.实验选取投入攻击资源R=0.3和R=0.5进行分析,分别最大提升39.62%和49.69%的攻击效用值,表明该算法对航线网络节点重要性辨识准确有效,可给航线网络连通性优化设计提供理论参考.

高速铁路对粤港澳大湾区机场群航线网络分层次影响研究

研究高速铁路对粤港澳大湾区机场群航线网络的影响,是优化其航线网络设计的重要基础。以2010—2019年粤港澳大湾区机场群航线网络面板数据为样本,运用Robust回归模型和固定效应模型,分层次考察高速铁路对粤港澳大湾区机场群航线网络的影响。研究表明,高速铁路对粤港澳大湾区机场群整体航线网络具有正向影响;对“粤港澳大湾区机场群—长三角机场群”和“粤港澳大湾区机场群—京津冀机场群”航线网络具有显著正向作用;对“粤港澳大湾区机场群—国际航空枢纽城市”航线网络和“粤港澳大湾区机场群—区域航空枢纽城市”航线网络具有正向影响,而对“粤港澳大湾区机场群—非航空枢纽城市”航线网络具有显著负向影响。总体而言,高速铁路可以促进粤港澳大湾区机场群航线网络发展,为机场群发展提供参考依据。

成渝机场群航线网络有向加权结构特征分析

成渝机场群是成渝地区双城经济圈建设的重大战略部署,为探索成渝机场群航线网络拓扑结构的复杂性,运用复杂网络理论构建有向加权航线网络模型,计算其航线网络基本统计指标、中心性指标以及网络效率并对其网络结构进行分析研究。结果表明成渝机场群具有明显的小世界特性;天府与江北机场为机场群实际枢纽,但航线同质化竞争严重,航点重合度较高问题较为严重;各支线机场虽具备一定缓解枢纽压力但层次结构不清晰及发展滞缓;枢纽与非枢纽间联系不紧密、中心化程度低;达州与巫山机场可分别作为枢纽的紧密次枢纽机场进行发展;当网络收到攻击时网络效率低下,并提出参考建议。

疫情局部封控下的航线网络修复策略分析

论文对疫情局部封控下的航线网络修复策略进行研究,设置航线网络修复场景,确定因疫情暂停航线的区域和航线网络修复路径备选方案,提出航线网络因子分配修复策略(RAS),采用基于粒子群优化算法(ASPSO)进行求解,以实现修复成本最小化目标。基于典型案例分析表明:航线网络因子分配修复策略综合了原有拓扑结构修复策略(OTRS)和拓扑结构调整修复策略(TARS),既可以避免长途航行,又可避免新航线引起的协调成本,航线网络修复成本较低,修复速度快,航线网络运行效率较高,能够实现最小的修复费用下航线正常运营的目标,能够为处于疫情局部封控条件及类似情景下的航空公司运营提供决策依据。

我国大中型机场客运航线网络形成与演化机制研究

大中型机场是我国航空运输系统中的重要组成部分。为了探究我国大中型机场客运航线网络的形成与演化机制,利用随机指数图模型实证内生因素和外生因素等对其演化的影响作用,解析网络的演化规律。研究表明,我国大中型机场客运航线网络形成过程中高铁网络、机场能效等内外生因素对我国大中型机场客运航线网络的形成和演化具有显著的负向影响。

考虑环境因素的货运航线网络优化设计

针对传统货运航线网络设计中仅考虑经济目标而忽视环境影响的问题,在绿色民航的背景下,提出一种综合考虑经济目标和环境影响的货运航线网络优化方法。基于多分配严格枢纽航线网络,以经济成本、CO_(2)、CO和NO_(x)排放量最小为目标,构建相应的数学模型。采用线性加权和法与分支定界法结合案例求解。结果显示,不同优化目标下的航线网络结构存在一定差异,难以同时达到最优。与仅考虑经济成本的求解方案相比,采用本文的综合求解方案,能够实现经济效益和环境效益间的较好均衡。

基于图卷积的动态航线网络链路预测模型研究

为了克服航线网络传统链路预测模型的局限性,考虑网络拓扑特征和时间特性,提出一种基于图卷积网络(Graph Convolution Network,GCN)的动态航线网络链路预测模型。通过图卷积、图池化操作聚合节点及邻域信息,更新节点特征表示,识别节点间潜在联系。实验表明,GCN模型相较于传统链路预测模型具有更高的预测精度、预测效率和性能稳定性,是进行动态航线网络链路预测的一种有效工具。

航线网络仿真模型在远洋运输中的应用

针对航运业长期存在的提升船舶运输效率和控制船舶运营成本的问题,基于AnyLogic仿真平台,结合代理人基模型(Agent-Based Model,ABM)和离散事件模拟(Discrete Event Simulation,DES)方法,考虑船舶出港、海上航行、到港装卸货和燃料加注等环节,建立航线网络仿真模型。通过单船-单线案例试验和船队-航线网络优化试验验证该模型的有效性,结果表明:通过优化航速和燃料策略,能显著降低船舶运输成本及其对环境的影响;该模型能模拟和应对市场波动及突发事件,提升航运公司的突发事件应急响应能力和市场适应性。研究结果可为航运企业解决船舶营运问题提供新的视角和方案,对航运企业决策模式的发展产生积极影响。

基于熵权-TOPSIS法的货运航线网络设计研究

本文提出了一种轴辐式货运航线网络设计的方法。运用聚类分析(K-Means)进行枢纽机场选址,以枢纽机场间多重连接的方式,建立无机场容量限制的轴辐式货运航线网络优化模型,运用枚举法求解最终得到一个较为合理的货运航线网络。其中为提高聚类精度,引入熵权-TOPSIS法对数据进行处理,通过对TOPSIS评价数据进行聚类得到精度较高的聚类结果,实验表明基于熵权-TOPSIS的聚类分析较传统的聚类分析降低了运输成本。

基于竞争情景的双枢纽航线网络优化模型

针对双枢纽机场不属于同一机场集团的航线网络重合问题,以机场为视角优化航线网络布局,提出竞争情景下的双枢纽航线网络优化模型。在P枢纽中位问题航线网络构建思想的基础上,以旅客计划延误成本和航线重合成本最小为目标,考虑双枢纽机场直飞和中转航线、旅客需求、中转航程等因素,建立了竞争情景的无容量限制严格多分配0-1整数规划双枢纽航线网络优化模型,并使用交互式的线性和通用优化求解器(LINGO)对模型进行求解。选取成渝机场群成都双流机场和重庆江北机场作为双枢纽进行实例分析,通过不同航线重合成本研究航线网络优化问题。结果表明:优化后的目标函数值下降明显,计划延误成本下降率随航线重合成本的升高而减小,其中,航线重合成本为2000元和3000元时,目标函数值的下降率最高,分别为32.8%和32.6%,此时航线网络计划延误成本和航线重合成本的平衡效果最好。可见,所提模型可以在充分考虑双枢纽机场竞争关系、兼顾计划延误成本的同时降低航线重合率,从而减少航线冗余导致的资源浪费,为存在竞争关系且追求协同发展的双枢纽合理调整航线网络提供指导。

基于空间距离改进的航线网络级联失效模型

为准确分析航线网络在多种干扰事件影响下的级联失效过程,首先,对以往研究的节点过载、节点状态识别和节点负载-容量关系三个部分进行整合,引入容量参数α、β和过载系数γ,建立一个综合性的航线网络级联失效模型;在此基础上,考虑实际空间距离因素,对传统的全局负载重分配策略进行改进,提出以丧失运输功能的机场为圆心、实际k倍平均航线里程为半径的圆形负载重分配策略。然后,以国内航线网络为例,开展随机、蓄意两种攻击策略下的仿真。结果表明:基于空间距离的负载重分配策略更具有普适性,即传统全局负载重分配策略仅是其中一个特例;同时,航线网络级联失效结果与负载分配半径密切相关,确定合理的负载分配半径,对缓解航线网络级联失效影响有重要意义。

一种细粒度的机场群航线网络差异性计算方法

针对机场群航线网络分析存在的粒度不够精细且网络信息挖掘不充分等问题,提出一种细粒度的机场群航线网络差异性计算方法.首先,以机场群机场和通航机场为顶点、直通航线为边构建机场群航线网络;其次,根据通航机场所属城市综合发展水平,将机场群航线网络划分为若干个不同航线子网;再次,提取航线子网加权邻接矩阵和机场群机场节点属性矩阵,采用深度属性网络嵌入(Deep Attribute Network Embedding,DANE)学习航线子网特征表示,利用余弦相似度计算航线子网差异;最后,以京津冀机场群航线网络为例进行实证研究.结果表明:细粒度的机场群航线网络差异性计算方法可以更有效识别机场群航线网络的差异,机场群节点属性有助于改善航线网络差异性分析.

基于多层复杂网络的RCEP国际航线网络特征分析

“区域全面经济伙伴关系协定”(RCEP)的签署具有重大经济战略意义,为了给航空公司在RCEP协定范围内开拓航线提供参考,利用多层复杂网络的理论和方法建立基于航空公司层面的航线网络模型,多角度探究RCEP国际航线网络特征及各航空公司在航线网络中的贡献度。研究表明,RCEP国际航线网络是具有多个核心的无标度网络;全服务航空公司提高了RCEP国际航线网络各机场间的航空运输效率,低成本航空公司则是RCEP国际航线网络覆盖范围扩充的主力军。

航线网络连接驱动因素分析

民航运输是国家综合运输系统的主要部分,其能够增强区域间的连接性,推动区域社会经济的发展。因此研究民航航线网络连通性的驱动因素具有现实意义。首先以内蒙古自治区为研究对象,运用社会网络分析法对航线网络连通性进行评价。其次采用最小二乘法和地理加权回归方法,分析航线网络连通性的驱动因素。结果表明:第三产业增加值、居民可支配收入、旅游人数和政府规划等级等因素对内蒙古自治区内航线网络连通性具有显著的驱动性,且相应的驱动因素存在明显的空间分布特性。研究成果对加强内蒙古自治区内航线网络的连通性具有实际意义。

链路预测下全服务航空公司航线网络演化研究

为探究全服务航空公司航线网络演化影响因素及演化模型,以全球排名前10的全服务航空公司为研究对象,基于链路预测思想,对5种内生属性相似性指标和3种外生属性相似性指标及耦合相似性指标分别进行曲线下面积(Area Under Curve,AUC)计算,选取AUC值最高的相似性指标进行航线预测及验证,并构建基于链路预测的全服务航空公司航线网络改进BBV动态加权演化模型.研究结果表明:基于优先连接(Preferential Attachment,PA)指标和机场航班量指标的耦合相似性指标的AUC值最高,是影响全服务航空公司航线网络演化的关键指标;在基于该耦合相似性指标的链路预测算法中,平均航线命中率达45.79%,AUC值达95%以上;相比于传统BBV模型,改进BBV动态加权演化模型的航线数拟合准确率平均提升了4.43%,能够较为科学地拟合不同全服务航空公司航线网络的扩张与收缩演变过程.

基于双层博弈模型的机场间航线网络协同演化研究

为有效优化机场间航线网络,实现机场群中各机场功能定位,通过研究机场补贴策略与航空公司航线调整关系,旨在实现机场补贴策略与所需航线网络间的最佳匹配。从机场功能协同发展视角分析旅客、航空公司及机场间的博弈关系并构建双层博弈模型。在上层博弈模型中,引入经验加权吸引力模型(EWA)分析航空公司定价策略与旅客“渗流”关系,以便确定航空公司最佳定价策略。在下层博弈模型中,使用上层模型结果并引入非对称的随机反应(QRE)均衡模型,分析机场补贴与航空公司航线调整的关系,确定机场最佳补贴策略。结果表明:影响机场群内旅客出行行为选择关键因素是出行成本,该成本使航空公司票价折扣效果存在高敏感区、惰性区和无效区,通过完善机场群内地面交通,控制旅客出行成本,可有效引导机场群间旅客流动;航空公司定价与旅客出行选择博弈的收益存在多个峰值点,需根据旅客出行成本和初始票价确定票价折扣,最佳折扣区间集中在0.4~0.9;采用补贴优化航线网络,机场间不同补贴策略效能存在垄断区间、低效区间和最佳协同区间;融合旅客出行选择和机场间协同补贴的双重因素可有效提升航空公司盈利能力,推动航空公司提升机场群中航线的互补性,有效实现机场间协同发展。

航线网络布局模式研究

航线网络布局问题是民航运输业的首要决策问题,布局合理的航线网络是提高航空公司竞争力的有效途径,对推动民航运输生产发展具有重要的战略意义。本文在对城市对航线网络和枢纽航线网络进行分析的基础上,运用比较分析的方法对两种航线网络进行了经济性研究,详细探讨了两种航线网络的优缺点,并且结合目前民航现状,对我国的航线网络布局模式进行了探索。

基于复杂网络的中国四大机场群多极航线网络结构特征分析

为了科学优化中国机场群航线网络发展布局,以京津冀、长三角、粤港澳大湾区、成渝双城经济圈四大世界级机场群作为研究对象,基于复杂网络分析方法构建了机场群航线客运网络模型,测度航线网络结构的基本特征指标、中心性指标以及机场群成员间相似系数。结果表明:四大机场群航线网络均具有小世界网络和无标度特征;网络中心化程度较高,具有紧密集中趋势,机场间航线分配不均匀,通达性差异大,枢纽机场控制作用突出;长三角机场群成员间航线同质化特征显著,明显高于其他3个机场群。

基于SIRS的航线网络延误传播机理研究

鉴于航线网络中延误传播机理与传染病模型类似,基于SIRS模型构建航线网络延误传播模型。考虑到传统的最小二乘法不适用于微分方程组的参数标定,提出一种基于梯度下降的延误传播模型参数求解算法,对航班运行数据进行迭代训练,寻找拟合模型的最优参数。以华东、华北及中南片区为例,利用延误传播模型与LSTM预测网络中延误机场数量,结合复杂网络理论,分析不同片区网络的延误情况。结果表明,华东片区的α,β参数明显大于华北及中南片区,γ参数小于其余片区,延误传播模型的精度明显优于LSTM模型,平均度值、聚类系数值大的网络延误机场数量较多,平均路径长度大的片区网络延误机场偏少。可见,航线网络中延误的影响程度及范围与网络本身属性密切相关。