基于滚动时域控制的多路径进场航班排序优化

进场航班排序优化是提高进场航班着落效率、减少航班延误的有效方法。基于此,以最大化着落效率为目标,结合多跑道、多航路选择,考虑实际航路点限制,提出了多路径多跑道一体化进场航班排序优化混合整数规划模型。为解决大规模航班排序计算的实时性问题,提出了多航路点滚动时域控制算法。以广州白云国际机场终端区为实例进行验证,采用实际进场航班数据开展计算实验,在尾流安全间隔上,采用RECAT-CN运行标准,计算结果表明:小规模航班架次时(23架),所提模型最大降落时间比先到先服务方法提前55 s,比未优化时提前271 s;大规模航班架次时(104架),仅靠求解器在3600 s内未找到可行解,所提算法在128.65 s找到解。所提模型和算法有效,可应用于实际航班排序优化。

不确定需求下航空公司枢纽网络优化设计

为了帮助航空公司合理规划航线网络,降低运输成本,从航空公司的角度出发,将机场容量看作到港和离港航班的函数,绘制了机场容量包络曲线。基于机场容量包络曲线构建了随机需求下多分配、非严格的两阶段混合整数随机规划模型,第1阶段确定网络的枢纽位置,第2阶段确定不同需求情形下城市对的运输路径和不同路径上的流量比例。当需求情形是离散变量时将两阶段模型转化为确定的等价规划。继而以东航为例选取13个机场对模型进行验证,并对运输成本折扣因子进行灵敏度分析。结果表明:在不同的折扣因子情形下选择的枢纽机场不同,折扣越大,选择的枢纽越多,网络总成本越低,且3种折扣因子情形下的枢纽选择与实际比较吻合;每种折扣因子情形下,当需求不同时航线网络的布局有所差异;对比需求确定和不确定下的模型结果差异,得出需求不确定下的网络总成本更低。可见需求不确定下的随机规划模型更加贴近实际,能够帮助航空公司规划符合实际情形的枢纽航线网络,并确定其在枢纽机场的容量份额。

基于时变需求的机票动态定价研究

机票定价是航空收益管理研究的一大核心和热点,对航空公司总收益有直接影响。为研究旅客需求受价格和时间两种因素影响下的定价问题,在基本连续动态定价模型的基础上,考虑旅客时变需求,研究和探讨了时变需求下动态定价模型的性质和相关定理,并进行了详细证明。该模型与非时变需求下的动态定价模型相比,某些性质和定理已不成立。此外,鉴于求解连续定价模型的复杂性,进一步探讨了价格集合为离散情况下的定价问题,并分别针对两等级票价以及多等级票价提出了有效的价格控制策略。最后,通过算例验证,对比分析了时变需求与非时变需求下的定价策略的有效性,结果表明前者能为航空公司带来更高的收益。

考虑旅客选择行为的平行航班舱位控制模型

针对同一航线上的多个平行航班,建立了考虑旅客选择行为的舱位控制数学规划模型。模型根据以往旅客需求时刻分布划分不同的时间段,并且各个时间段内的旅客需求相互独立,当旅客在某个时间段内的需求得不到满足时会出现向上购买、转移到下一时间段的航班或者放弃购买三种行为,同时,模型考虑了旅客取消、no-show现象和超售因素;然后,分别采用遗传算法和LP松弛方法对随机模型和确定性模型进行求解运算,得到了较为稳定的舱位分配方案。最后,通过模拟仿真,从需求满足率、载运率以及总收益三方面对比了两种模型的有效性,结果表明,在需求水平相对不高而需求转移率较高的情况下,随机模型比确定性模型更具优势。

基于时空集中度的航空公司航线网络构型分析

基于网络时空集中度,采用指数评估法实证分析中国不同类型航空公司的航线网络构型。首次将产业经济学中评估集中度的罗森布拉斯指数引入航空运输网络,结合改进基尼指数、相对熵指数、赫芬达尔指数评估航空公司网络空间集中度;同时提出使用航班频率衔接倍率评估网络时间集中度。综合分析不同类型航空公司的时空集中度,得出其网络构型的差异。分析得出低成本航空公司具有高空间集中度和低时间集中度,主要发展点对点航线网络;大型全服务航空公司除国航具有高空间集中度和低时间集中度,是典型的点对点航线网络,其他航空公司正逐渐从点对点网络向轮辐式网络过渡;中小型全服务航空公司随规模扩大,空间集中度逐渐增大,时间集中度基本不变,主要发展点对点航线网络。

考虑外包的货运航空公司货流分配问题

针对货运航空公司大量、纷繁交错的航空货运需求,制定合理的路径规划和配流方案可以降低运输成本、提高运输效率。考虑货机运输和外包运输2种运输方式,建立了运力配置和货流分配一体化的混合整数规划模型。以中国国际货运航空有限公司为例进行算例求解,根据不同运输距离对货流进行预分配,根据OD对机场所在集合预先规定货流可以中转的机场,不仅缩小了搜索空间,比两者均不处理时节省了85.12%的计算时间,而且中转货流运输路径总长度和中转货流周转量与不处理相比也分别降低了17.19%和28.99%,减少了大量绕路。得到的结果与不考虑外包的模型相比节省了4.87%的成本。引入外包价格系数进行灵敏度分析,随着外包价格系数从1.2到0.8不断减小,货运航空公司通过外包运输的货物量增加,同时小型货机执飞的航段不断减少,而大型货机执飞的航段没有变化。对不同运输方式的单位运输成本随运输量变化的曲线进行分析,当货运航空公司在面临新增局部货运需求时,可以不改变全局方案,而根据曲线及剩余运力情况做出较优的决策。

Airline Alliance Revenue Distribution Considering Horizontal and Vertical Competition

Considering the existence of multi-level fares in the alliance,and the existence of horizontal competition and vertical competition at the same time,this paper intends to maximize the revenue of airline alliance and fairly distribute the revenue to member airlines.Firstly,a model is built under the centralized mechanism,in which all airlines in the alliance are regarded as a whole.By solving the model,the shadow price of each flight leg on the code-sharing route is gotten.It is used to calculate the proportion of the revenue distribution.Then,the centralized model is decomposed into the single airline model by the proportion.The seat allocation among airlines and distributed revenue can be gotten by solving the model.Three typical examples are designed to test it.The results show that,the model can effectively reflect the managerial principal of the airline alliance,that is maximizing total revenue and fairly distributing the revenue among member airlines.

机场到达时刻数量决策随机模型

为高效利用拥堵机场的时刻资源,本文建立了机场到达时刻数量决策随机模型.模型根据不同到达时刻的价值和延误成本、取消成本,将到达时刻进行最大化分割,得到机场一天的最优时刻框架.此外,模型通过引入期望延误率和期望取消率等参数,增强了实际应用的鲁棒性.在进行案例仿真时,本文使用了广州白云国际机场的相关数据,利用优化软件AIMMS4.19求得实验结果.实验结果证明,模型不仅能够提高机场的经济效益,而且能够有效减缓高峰时期的拥堵.