[发明专利]一种考虑运行效能的单机场航班时刻配置方法

说明书

本发明公开了一种考虑运行效能的单机场航班时刻配置方法，包括以下步骤：1）分别读入机场待优化航季所有航班的计划信息以及上一年同航季的历史运行数据信息；2）对上一年同航季的历史运行数据信息进行预处理；3）利用上一年同航季的历史运行数据，计算航班时刻的运行效能；4）构建基于运行效能的单机场航班时刻配置优化模型；5）根据建立的优化模型，利用向量范数加权法构造评价函数。剖析航班时刻结构特征，评估航班时刻资源利用率和航班运行效率，以应对监管和不断变化的市场条件，实现航班时刻分配的灵活性，从而定位潜在优化空间，为进一步识别航班时刻优化调整提供方向。

技术领域

本发明涉及民航技术领域，具体为一种考虑运行效能的单机场航班时刻配置方法。

背景技术

近年来，随着中国民航业的飞速发展，航班时刻的需求量与有限的空域资源之间的矛盾日益突出，航班正点率难以提升，导致航班延误现象时有发生。造成航班延误涉及多方面的原因，比如天气因素、流量控制和公司的保障机制等，但最根本的原因是容量的供需不平衡，即现有的机场容量资源已无法满足交通流量的需求。因此，在当前的容量资源配置下，对航班时刻实现优化配置成为机场亟待解决的问题。

目前，针对单机场航班时刻优化问题，早期研究主要聚焦在确保机场运行基本限制条件下，从航空公司的利益出发来构建优化模型，即以满足航空公司的请求时间与分配时间的最小偏移作为优化目标，但没有考虑到运行效能的条件下对单机场航班时刻进行优化配置，从而不能很好地应对监管和不断变化的市场条件，实现航班时刻分配的灵活性；同时，为了满足《世界航班时刻准则》时刻分配原则中无偏差性的基本要求，部分研究者虽然关注了航空公司之间分配公平性的问题，但由于机场调度的限制，不可能绝对公平地对待所有航空公司，因此，有必要为航空公司提供关于其公平状况的有用信息，用以作为比较特定航空公司公平性与所有其他航空公司公平性条件的参考点。

发明内容

本发明的目的在于提供一种考虑运行效能的单机场航班时刻配置方法，剖析航班时刻结构特征，评估航班时刻资源利用率和航班运行效率，以应对监管和不断变化的市场条件，实现航班时刻分配的灵活性，从而定位潜在优化空间，为进一步识别航班时刻优化调整提供方向。

为达到上述目的，根据本发明的一个方面，本发明提供如下技术方案：

一种考虑运行效能的单机场航班时刻配置方法，包括以下步骤：

1)分别读入机场待优化航季所有航班的计划信息以及上一年同航季的历史运行数据信息；

2)对上一年同航季的历史运行数据信息进行预处理；

3)利用上一年同航季的历史运行数据，计算航班时刻的运行效能；

4)构建基于运行效能的单机场航班时刻配置优化模型；

5)根据建立的优化模型，利用向量范数加权法构造评价函数，结合引入宽容阈值的分层序列法，得到考虑运行效能条件下的单机场航班时刻配置方法。

本发明进一步设置为：所述步骤1)中，待优化航季所有航班的计划信息包括航班号、起飞机场、落地机场、计划起飞时间、计划落地时间、机型，上一年同航季的历史运行数据信息包括航班号、实际起飞时间、计划落地时间、运营日。

本发明进一步设置为：所述步骤2)对上一年同航季的历史运行数据信息进行预处理，具体为，

S2.1、对历史运行数据信息的无效值进行处理，然后利用箱线图找出历史运行数据信息中的异常值，并对所述异常值进行Lagrange插值法，实现对异常值进行填补；

S2.2、通过航班优先层级确定航班的最大偏移时间参数；

S2.3、按周一至周日7天分组，将历史运行数据信息分成7组，分别标记出每组数据是否为进场或离场数据，并分别统计出进场和离场的航班数量；