基于空铁联运OD服务频率优化的航班时刻表调整模型

提高空铁联运起讫点(Origin-Destination,OD)的服务频率对于培育联运客流具有重要意义。针对铁路能力紧张、机场时刻资源富裕的换乘枢纽,考虑“高铁接续航空”(H-A接续)与“航空接续高铁”(A-H接续)的双向空铁联运,固定铁路列车时刻表,考虑航班优先级。以单跑道机场为研究背景,固定重点航班在枢纽机场的起降时刻。基于原始航班时刻表,考虑机场航班调度规则,包括尾流间隔约束、起降顺序约束、位置偏移约束、起降时间约束、换乘时间约束、机场小时容量约束和同航线不超越约束。在可接受的范围调整普通航班在枢纽机场的起降时刻,构建OD服务频率最大、航班时刻表调整量最小的双目标整数规划模型,针对模型特点设计约束转换算法求解。以石家庄正定机场为案例,根据某日93架航班的实际时刻表数据,运用ILOG CPLEX求解优化后的航班时刻表。当调整时间窗宽度取值10 min时,帕累托最优前沿的终点,OD服务频率提高9.55%,时刻表总调整时间为58 min,偏移量大于3 min的航班仅6架次,每架航班在换乘枢纽机场的平均调整时间为0.78 min。研究结果表明:模型在优化服务频率的同时,能够保持航班时刻表的稳定性。为给机场运营方提供更好的选择,使其可以基于机场实际情况选择时间窗宽度以优化空铁联运OD服务频率,求解不同宽度的时间窗对应的帕累托最优前沿终点以进行灵敏度分析。