航班時刻資源的配置優(yōu)化措施探討

陳曉京中國國際航空股份有限公司運(yùn)行控制中心華東運(yùn)行分控中心

航班時刻資源的配置優(yōu)化措施探討

陳曉京
中國國際航空股份有限公司運(yùn)行控制中心華東運(yùn)行分控中心

近些年來，隨著我國經(jīng)濟(jì)和社會的不斷發(fā)展，我國的航空運(yùn)輸業(yè)也變得愈加繁榮，在航空運(yùn)輸工作之中，時間是一個十分重要的因素，必須要把握好時刻資源的分配，從而讓各項(xiàng)工作變得有條不紊。本文就航班時刻資源的配置優(yōu)化進(jìn)行了探討和分析，希望能夠?yàn)橄嚓P(guān)的技術(shù)工作人員們提供一定的幫助和支持。

航班時刻資源;配置優(yōu)化;探討

一、航班時刻資源配置的重要性

二十一世紀(jì)以來，我國的民航運(yùn)輸業(yè)得到了空前的發(fā)展，這大大方便了人們的出行和貨物的運(yùn)輸，有力推動了國民經(jīng)濟(jì)水平的進(jìn)步，雖然民航運(yùn)輸業(yè)的前途是一片光明的，但是在目前的工作中，仍然存在著一些問題，其中，航班時刻資源的需求與供給之間的矛盾是我們必須要重點(diǎn)關(guān)注的話題，由于這種矛盾沒有得到有效調(diào)和，所以航班的正常率比較低。

在我國目前的空中交通運(yùn)輸行業(yè)中，大型機(jī)場的容量已經(jīng)逐漸達(dá)到飽和狀態(tài)了，這就給航空運(yùn)輸業(yè)帶來了很大的壓力，與此同時，有許多機(jī)場所安排的航班時刻量已經(jīng)大大超過了機(jī)場的既定容量，這會造成很多危險事故的發(fā)生，當(dāng)天氣比較惡劣時，機(jī)場航班更容易發(fā)生延誤。為了有效解決機(jī)場航班的延誤問題，提升機(jī)場運(yùn)輸?shù)男剩覀儽仨氁鹿ぷ骼砟睿纳茩C(jī)場的基礎(chǔ)設(shè)施，從而大大提升機(jī)場航班的運(yùn)作效率；與此同時，隨著時代的發(fā)展，很多新型技術(shù)已經(jīng)誕生了，工作人員們必須要運(yùn)用新技術(shù)來提升運(yùn)營效率，同時采用新型的空中交通流量管理辦法，從而優(yōu)化機(jī)場和附近空域的交通環(huán)境。

二、提升航班時刻資源配置評估的合理性

工作人員們應(yīng)當(dāng)不斷優(yōu)化工作方法，更新工作理念，并把具體的理論與實(shí)際的機(jī)場情況進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，從而提升機(jī)場航班時刻資源的配置效率。例如，我們可以分析航班時刻安排對于跑道容量的影響，從而建立起多目標(biāo)航班時刻優(yōu)化模型，這是十分重要的工作方法；可以協(xié)調(diào)航班延誤數(shù)量，從而提升工作質(zhì)量和工作效率，來對降落的航班進(jìn)行有效排序；可以規(guī)定某一些載貨航班在特定的跑道上進(jìn)行起降工作，從而建立起平行跑道工作方法，對進(jìn)離場的次序進(jìn)行排序。經(jīng)過大量實(shí)踐的檢驗(yàn)，以上幾個模型是比較高效的工作方法，但是，上述模型并沒有考慮進(jìn)港和離港航班之間的相互影響，因而對相關(guān)工作造成了一定的困擾。在我國目前的機(jī)場工作制度當(dāng)中，很大一部分都采用了進(jìn)港離港相互運(yùn)作協(xié)調(diào)的策略，因而在評估工作之中必須要綜合考慮問題，把進(jìn)港離港航班的問題充分考慮到容量評估工作之中，最終實(shí)現(xiàn)評估結(jié)果的科學(xué)化和合理化。

在解決航班延誤方面，我們必須要投入足夠的時間和精力到航班時刻資源管理之中，隨著工作人員的不斷探索，我國的航班時刻配置工作已經(jīng)取得了一系列的成果，例如進(jìn)港離港排序問題，跑道利用問題等等，但是，這些工作做得并不徹底，僅僅是在已有航班時刻的基礎(chǔ)之上對同一時刻的起降飛機(jī)進(jìn)行相關(guān)排序工作。所以，我們還需要不斷努力，爭取把航班時刻分配工作做到更好。

三、吱呀輪優(yōu)化算法

吱呀輪優(yōu)化算法是一種極為高效的數(shù)據(jù)算法，這種算法是由構(gòu)造器、分析器和優(yōu)先級排序器三部分構(gòu)成的，是一種比較先進(jìn)的算法，而且具有很強(qiáng)的鄰域搜索能力，從而能夠大幅度地提升算法的收斂速度。

（一）輸入航班集合和時間集合，然后選取航班和時間窗，并把其加入到設(shè)計(jì)方案之中，初始解的設(shè)定為原始航班時刻表。

（二）利用分析器對所有的時間窗內(nèi)已經(jīng)排序的航班進(jìn)行分析，這種分析必須要注重科學(xué)性和合理性。

（三）利用遺傳算法中的選擇操作和變異操作，加快收斂速度，與此同時，可以根據(jù)航班的適應(yīng)程度進(jìn)行優(yōu)化。

（四）對已經(jīng)排序的航班序列進(jìn)行再排序。

四、算法仿真

為了讓機(jī)場航班時刻資源的分配工作更加科學(xué)化，我們可以選取首都機(jī)場的資料進(jìn)行分析，在北京首都機(jī)場的某一日的航班時刻表中，一種包含有1713個航班，在這些航班之中，有811架航班是進(jìn)港航班，有902架航班是離港航班，通過研究飛機(jī)的尾部信號，我們可以得知有多達(dá)948個航班存在著機(jī)型銜接的問題，這些問題為航班時刻編排工作帶來了很多的困擾，并降低了航班工作的效率。在機(jī)場的具體航班之中，最小中轉(zhuǎn)時間為45分鐘，最大中轉(zhuǎn)時間為相互銜接兩個航班之間的間隔，與此同時，旅客的銜接信息可以從航空公司來獲得，最小中轉(zhuǎn)時間大約為60min。

在機(jī)場的航班時刻編排工作之中，機(jī)場容量評估是重要的依據(jù)，我們可以統(tǒng)計(jì)機(jī)場歷史的進(jìn)港和離港航班數(shù)據(jù)，并運(yùn)用聚類算法進(jìn)行航班架次的分析，然后，可以采用迭代核密度估計(jì)算法來求得運(yùn)行容量的概率極大值。圖1為機(jī)場進(jìn)港離港的架次散點(diǎn)圖，圖2為機(jī)場起降架次的概率分布圖，越靠近中心的地方運(yùn)行效率越高。

工作人員必須要根據(jù)實(shí)際的情況來選擇合理的優(yōu)化模型，應(yīng)用改進(jìn)的swo算法，我們可以求得需要調(diào)整的航班的數(shù)量為230，調(diào)整飛機(jī)的總量為350。Simmod仿真模型是極其重要的應(yīng)用模型，能夠有效對滑行道、停機(jī)位等部分進(jìn)行仿真，從而預(yù)知航班配置的優(yōu)劣，最終得到科學(xué)的機(jī)場水平容量評估。

總而言之，航班時刻優(yōu)化配置是我們必須要關(guān)注的重要問題，為了有效開展各項(xiàng)工作，必須要充分考慮進(jìn)港離港航班的相互關(guān)系、航班工作的連續(xù)性和旅客需求等等，只有不斷加強(qiáng)相關(guān)的探究工作，才能夠讓航班時刻優(yōu)化配置工作變得更加高效。

[1]楊新蔩,齊莉,翟文鵬.航班時刻資源優(yōu)化配置與延誤水平評估[J].河南科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2016,03:19-23.

[2]楊濤.航班起降時刻資源配置研究[D].北京交通大學(xué),2008.