基于满意博弈论的大面积航班延误协同恢复策略

航空运输中恶劣天气、军航活动、突发危险事件等情况常导致大面积航班延误的发生,会给机场和航空公司带来巨大经济损失,甚至可能发生机场旅客群体事件等问题,而大面积航班延误恢复问题涉及空管、机场和航空公司等多方的运行及其相关利益,因此,需要研究基于多方满意的协同恢复策略理论来指导实际运行中大面积航班延误的最优快速恢复。应用满意博弈论方法,综合考虑了延误航班的恢复对机坪管制的影响、对管制扇区和整个空中交通网络拥堵的影响,以及对航空公司的经济时间等各类成本的影响;分析延误航班恢复运行与决策的影响因素,建立保障未延误航班前提下的最大流量提供模型;以空管放行流量、机场保障容量限制及航司的延误航班恢复为满意需求原则,基于满意博弈论理论建立了大面积航班延误下空管、机场与航空公司的协同恢复策略模型。以北京首都机场某日07:00—12:30被延误起飞的50架航班在12:30—16:30时间段内航班延误恢复情况进行算例分析,结果表明:提出的模型与方法在12:30—16:30时间段内可以恢复32架航班,与实际运行中的恢复29架航班相比,航班恢复率提高了10.34%。计算得出的航班恢复优先顺序,及每架航班的待恢复时间段,可以减少航空公司延误产生的经济损失约300万元,节约时间成本约19 h,有效降低了航班调整量,大幅降低了航班延误损失,提升了航班恢复整体效益,验证了该恢复策略模型的有效性。

考虑引力关联的机场网络节点重要度分析

机场网络中关键节点的失效会对网络运行造成一定影响。准确识别关键节点可提升整个网络运行的安全性、正常性和高效性,同时为基于空中交通网络的大面积航班延误治理提供一定的决策依据。基于万有引力定律,以节点间的引力构建具有引力关联的机场网络,对传统的邻域结构洞指标进行改进并结合复杂网络选取适当的评估指标;结合指标之间的差异和冲突,采用基尼系数、肯德尔系数来计算权重,以此建立评估指标体系。同时,引入弹性系数并结合改进的前景理论,得到前景值,采用以相对熵代替欧氏距离的TOPSIS方法计算节点的综合度,将前景值和综合度结合得到节点的重要度。另将节点延误状态作为一种失效模式,建立考虑延误波及的级联失效抗毁性模型,量化网络抗毁性。最后,以中国东北、华北、华中、华东部分机场网络进行实例对比和仿真分析。分别以所提方法和其他3种方法评估该网络节点的重要度,并各选取排名前五的节点计算网络抗毁性。结果表明,所评估出的北京、郑州、青岛、大连、太原节点对于整体网络的重要性最高,一旦发生延误对网络的抗毁性影响最大。

基于航空器及航路网络的西安进近空域复杂度

针对我国空域航路网络复杂性问题,首先,以航空器为研究对象建立了双航空器及多航空器复杂度模型,并基于复杂网络理论,结合地区航线,研究了航路网络复杂度指标,建立了航路网络复杂度指标评估体系,并给出了相关定义及量化公式;然后,模拟航路网络受到干扰时节点的变化,识别航路网络关键节点以完善网络结构;最后,以西安进近空域为例,构建了西安进近空中交通网络,并对该区域的空域复杂度进行了研究。