Secondary trading of airport slots:Issues and challenges

Most Level 3 airports around the world suffer severe congestion and flight delays.Airlines have to obtain airport slots in order to schedule flights at such airports.The main way for airlines to acquire slots is primary slot allocation,in which a slot coordinator distributes slots to airlines according to certain rules and regulations.Due to excessive demand for slots and restrictions on allocation rules,it is difficult for some airlines to obtain the desired slots in this manner.Another way for airlines to obtain slots is through secondary slot trading,in which slots can be redistributed among airlines without being returned to slot pool.The secondary trading of airport slots has played a positive role in promoting the efficient utilization of slot resources,but systematic studies are insufficient.This paper discusses the reasons for the existence of slot secondary trading,sorts out the main policies and rules governing the mechanism,investigates its impacts on the industry and society,and points out the major problems and challenges.The paper provides a reference for subsequent research and practical application of airport slot secondary trading in the future.

机场航班时刻资源管理研究进展

繁忙机场都会面临严重的交通拥堵和航班延误问题。解决该问题的一个有效手段是对机场航班时刻资源进行优化管理。全面介绍了航班时刻资源管理相关的研究进展,系统回顾了机场公布容量设置、机场航班时刻配置的主要方法和手段。从公布容量确定、单机场、机场网络层面和机场群航班时刻配置及航班时刻配置技术复杂性等方面,得出机场航班时刻资源优化配置的关键技术问题。展望了机场航班时刻资源管理的主要方向,并对下一步研究提出建议。

机场离场航班推出时隙自适应优化

航空运输量的大幅增加使得机场繁忙程度日益加剧,缓解机场运行压力的主要方式是进行航班推出管理。为制定机场航班推出时隙的高效分配方案,本文设计离场航班推出速率自适应计算方法,实时动态生成未来多个时段的推出速率参考值;构建满足推出速率约束的离场航班推出时隙多目标优化模型,快速求解离场航班推出时隙方案。以成都双流机场为例进行仿真实验,对模型结果进行评估与分析,结果表明模型是有效的。本研究可为预战术和战术阶段的航班推出决策提供推出速率、推出时隙等多粒度管理方式,对实现高效、鲁棒的航班推出管理具有一定参考意义。

时刻调整范围不确定的机场群航班时刻优化

为降低现有航班时刻实际运行中产生的航班延误,立足于航空公司实际运营效益需求,考虑实际运行中不同流量的时刻有不同的调整范围需求,引入时刻调整范围成本限制系数,建立航班时刻调整总成本最小的动态0-1整数优化模型,并设计改进粒子群算法迭求得最优解,以京津冀机场群为例进行分析验证模型有效性和可行性。结果表明,对既有航班时刻表的调整,相较于实际运行中30min的时刻调整范围优化结果,调整范围不确定的时刻总调整成本减少34%,且航班架次分布也更为均衡,较好的节省航空公司的运行成本的同时更有利于机场群的高效率协同运行。

机场群容量资源战略一体化配置方法

为了提高机场群机场资源和空域资源的利用效率,减少预期航班延误,本文提出了一种机场容量和空域容量一体化的配置方法,在满足航班运行、机场和空域容量等约束下最小化时刻配置成本。本文提出的一体化方法主要包括三个模型:时刻配置模型、扇区随机排队模型和扇区容量战略配置模型。时刻配置模型考虑了机场容量资源和时刻配置规则对航班时刻进行配置;扇区随机排队模型用来计算配置后的时刻表在战术运行时的预期延误;空域容量配置通过分配扇区内各个航路点的容量,为处于高峰时段的航路点提供更多的容量以减少延误。本文将提出的一体化配置方法应用于粤港澳大湾区机场群,对2019年12月21日的容量资源进行优化配置。实验结果表明,相比于现有的时刻优化配置、空域战术管理这一顺序决策过程,本文所提方法可以更显著缓解空域内的拥堵情况,并减少战略时刻分配成本。本文的模型为机场群的时刻和容量配置提供了一个方法,该模型在未来可以应用于机场群的战略空中交通管理过程,为时刻协调、空域管理和流量管理提供参考。

采用拥挤收费的机场时刻管理多用户双层规划模型

为了研究繁忙机场时刻资源紧张导致航班延误、机场使用效率降低问题,探讨了高峰时段收取拥挤费用对机场航班需求的影响,并在考虑直达航班和联程中转航班不同特点的基础上,建立了机场时刻管理多用户双层规划模型,得到各时段、各类航班的航班量和拥挤收费费率.算例分析显示,优化后各时段航班量的波动性和平均延误时间均有所降低.

基于Borda计数法的机场航班时刻分配研究

为提高机场航班时刻分配的科学性,把社会选择理论中的Borda计数法运用到机场航班时刻分配决策中。以首都机场航班时刻分配为例,针对枢纽机场从市场规模、运营效率、市场潜力和政策因素4个方面建立了航班时刻分配评价指标体系,选取层次分析方法对指标权重进行确定,建立航班时刻分配的Borda计数模型,并运用算例验证模型的可行性。研究结果表明,所确定的航班时刻分配指标体系科学合理,Borda计数法运用到航班时刻分配过程中,能够有效提高决策过程与结果的科学性。

枢纽机场中转水平度量评价研究

为了全面分析我国主要机场的中转能力,准确把握我国枢纽机场建设中存在的问题,从机场航线网络的布局和航班时刻编排的角度,构建了中转水平度量模型。从模型可得到枢纽机场所能提供的中转机会和中转质量,利用模型对我国和美国的主要枢纽机场进行实证研究。结果显示,在吞吐量相当的情况下,中美两国国内枢纽机场的中转水平均高于其他类型的枢纽,美国主要枢纽机场的中转水平普遍高于我国机场。中转水平度量模型为我国枢纽机场评价指标体系的构建奠定了基础,对完善航线网络的结构和航班时刻的编排,提高中转水平等具有指导意义。

机场时隙分配方法研究

随着民航运输业的飞速发展,机场时隙作为民航的稀缺资源的合理利用显得非常重要。结合当前国内外民航实行的机场时隙分配方法,分析我国当前时隙分配存在的普遍问题,通过对国内外机场时隙分配方法的深入研究,将其归纳为非价格方法、完全价格方法和半价格方法三类;在此基础上将各种时隙分配方法进行定性分析和比较,首次提出了在市场化条件下拍卖法是合理分配机场时隙方式;针对我国机场时隙分配特点和历史经验数据,运用层次分析法进行了定量检算,证实了拍卖法是最优的机场时隙分配方法;结合拍卖法实行机场时隙分配对市场化的要求,提出了解决问题分三步进行的建议,对合理分配机场时隙有一定的实际参考价值。

基于管制移交的多机场终端区离港航班时刻优化

针对多机场终端区飞行流量大,空域资源紧张的现状,结合基于航迹运行理论,提出基于管制移交间隔优化离港航班时刻的模型。模型以时刻调整成本最小化为目标,使离港航班在出港点处能够建立符合移交条件的纵向间隔,使用遗传算法求解,利用北京终端区下辖三座机场的历史运行数据验证模型的适用性。结果表明,优化后的时刻表可使98.15%的离港航班在出港点处建立符合移交条件的间隔,有效降低因不满足移交间隔造成的飞行冲突,提高航班流的有序性。

基于 OOP 方法的民用航空港停机位管理系统的设计

通过采用完全的ＯＯＰ方法开发民用航空港机位管理系统的实践，给出了ＯＯＰ方法的一般概念、ＶＦＰ的面向对象机制及实现技术。

机场群航班时刻表优化方案研究

为了更加科学合理地配置多机场航班时刻资源,在多机场群航班时刻分配时必须平衡时刻偏移成本和航班延误成本,本文研究了以单机场、不同机场组合和机场群所有机场为优化对象的三类优化策略下航班时刻偏移与航班延误。针对不同优化策略,构建了以最小化航班总偏移量和最小化最大单个航班偏移量的双目标航班时刻优化模型,借助Gurobi对构建的0-1整数规划模型进行求解。以粤港澳大湾区机场群航班时刻表为实例进行了时刻优化,通过AirTop软件对优化前后的航班时刻表进行了仿真,得到不同航班时刻表的延误。结果表明,以单机场为优化对象的策略能将所优化机场延误下降最多,对时刻表调整最少,但会造成其他机场延误上升;以大流量机场组合作为优化对象的策略,能在有限的航班时刻偏移情况下,使得机场群总体延误降低,但仍有部分机场延误未优化;当以所有机场为优化对象时,各机场延误均下降,但航班总延误降低较机场组合优化策略少,且各个机场航班时刻均需调整。因此,机场群时刻优化应充分考虑时刻偏移成本和航班延误成本。本文的研究结果可为航班时刻协调部门进行机场群时刻分配提供决策依据。

海南博鳌机场跑道道槽区的软土地基处理研究

从定性和定量两个角度分析了桩网复合地基在海南博鳌机场跑道道槽区软土地基处理的适用性,并将计算结果与现场沉降监测结果进行对比,讨论桩网复合地基在博鳌机场跑道道槽区的处理效果。

空地一体化航班时刻协同优化方法

为缓解航班时刻编排不合理造成的航班延误问题,提出空地一体化航班时刻协同优化方法,以停机位、跑道和航路点构成的系统为研究对象,基于机场实际运行过程中空管、机场和航空公司的协同决策情况,建立以机场放行正常率最大化为目标的优化模型,并借助CPLEX软件对构建的0-1整数规划模型进行求解。该模型除了考虑已有的机场基本运行限制外,还新引入了航路点容量限制,并结合南京禄口国际机场实际运行数据进行分析,优化结果表明:随着流量控制的增大,可优化的航班架次减少,总离港延误降低了486 min,放行正常率提高了14.8%。

岩溶地区机场道槽挖方区岩溶专项处理技术

以贵州毕节机场项目工程为例,探讨了岩溶地区机场道槽挖方区岩溶专项处理技术,简要介绍了道槽挖方区岩溶塌陷分区及评价方法,并着重阐述了岩溶处理思路及施工工艺,为今后同类机场道面工程施工提供了借鉴。

基于混合整数规划的多机场区域流量调配研究

随着我国航空事业的迅速发展,空中交通拥挤问题日益严重,造成的严重问题就是航班延误,如何合理分配空中交通流量成为近年来大家关注的重要问题。论文考虑基于机场和航路点约束的典型流量调配问题,通过引入传统调度问题思想,将问题转化为混合线性整数规划问题进行求解,从而提高求解效率,得到问题的全局最优解。最后经过数据试验验证建模的有效性。

基于空域资源时空优化配置的航空碳减排研究

中国航空碳排放量持续增加且呈现出不断增长趋势。空域资源供给不充分、技术趋动的航空碳减排成效不突出加剧了航空碳排放。梳理了空域资源配置与航空碳排放的关系,分别从时间和空间维度回顾了空域资源优化配置研究,以寻求航空碳减排路径。研究发现:空域资源有效配置是航空碳减排的有效方法。航空碳排放在航空器运行的不同阶段表现存在差异,航班时刻资源组织优化可以提高空域环境效率;机场终端区是航空碳排放的主要空域,而构建多机场系统有助于提高区域空域资源利用效率。创新性地将地理学研究思维应用到与空域相结合的航空碳排放的研究议题上,基于陆域与空域联动融合,提出空域资源配置—减少空中拥堵—扩充空域容量—航空碳减排的研究思路,构建航空碳排放与空域资源优化配置的共促机制,以期丰富地理学研究内容,完善航空碳排放问题的多学科研究范式,为促进我国航空碳减排与民航业绿色发展提供切实可行的科学建议。

考虑机场公平性的机场群航班时刻分配

机场航班时刻优化是机场需求和容量管理的一个重要手段,一直是空中交通领域的研究重点。现有研究主要考虑机场容量和航班运行等约束,对单个机场的进离场航班时刻进行优化分配,目标是在尽可能地满足航空公司需求的前提下最大化利用机场容量。随着我国机场群的建设,机场群内各机场竞争关键空域资源的矛盾日益突出。单独优化每个机场的时刻可能会导致不同机场的航班在关键空域点发生拥挤,造成航班延误。综合考虑机场和空域资源优化航班时刻是提升机场群资源利用效率的关键之一。特别是,考虑机场之间的公平性合理配置航班时刻至关重要,但鲜有相关工作开展。本文首先建立了一个考虑机场容量和空域容量的多目标航班时刻优化模型,实现对机场群系统资源的优化利用;然后,综合考虑了各机场在潜在离场冲突点的需求,构建了基于高峰时刻需求的机场公平性指标和整体度量,兼顾了机场群内各成员机场的功能定位。最后,通过粤港澳大湾区五机场实际航班数据验证了模型的有效性和可扩展性,为机场群层面各利益相关方的公平性研究提供了重要借鉴和参考。

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.

航班时刻价值评估的实证分析——立足于航空公司的决策视角

智慧化时代的建设、出行方式的转变及"一带一路"的倡议等对航空公司航班时刻的决策管理提出了更高的要求,对航班时刻价值进行量化评估显得十分重要。本文立足于航空公司的决策角度,结合现存的文献研究,首先应用904个样本数据,利用主成分分析法筛选出航班时刻价值的10大影响因素,其次运用收益法进行量化评估,最后基于此给以相关建议,即解决获取特定航班时刻、优化高峰时刻的有效利用率及针对性航线的季节性特点提升现有航线价值。