專利名稱：航空樞紐應(yīng)急管控方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及交通運輸規(guī)劃設(shè)計與管理技術(shù)領(lǐng)域，具體講，涉及航空樞紐應(yīng)急管控方法。
背景技術(shù)：
航空樞紐在出現(xiàn)航班延誤情況時，如何快速地實時調(diào)整航班時刻表并及時調(diào)整航空樞紐的各個部分運營管理工作，是航空應(yīng)急管理的核心內(nèi)容。航班延誤是一個復(fù)雜的綜合調(diào)度過程，在實際工作中機場調(diào)度人員僅憑經(jīng)驗對航班進行調(diào)度往往是不實際的。因此國內(nèi)外相關(guān)學(xué)者對此均做了研究，Teodorovic等首次提出以最小化旅客總延誤為目標(biāo)函數(shù)的模型，在受到干擾的航線網(wǎng)絡(luò)上進行航班任務(wù)的最優(yōu)調(diào)整，采用分支定界法進行求解。Medard等對求解機組恢復(fù)問題，采用基于航班網(wǎng)絡(luò)的深度優(yōu)先搜索算法和基于任務(wù)周期的列生成算法兩種方法進行比較，結(jié)果表明這兩種算法都能較快地求解機組調(diào)配問題，且運行時間只有幾分鐘；Pete等研究了靜態(tài)多機場地面等待問題，探討了地面等待策略的實時性問題Jerrab和Odoni完整地對單機場地面等待策略問題進行了研究。白風(fēng)針對機組調(diào)度建立了多商品網(wǎng)絡(luò)流的數(shù)學(xué)模型，設(shè)計了基于深度優(yōu)先搜索的啟發(fā)式算法，通過修復(fù)被破壞的機組任務(wù)配對，使機組任務(wù)配對在較短的時間范圍內(nèi)盡可能恢復(fù)正常等；陸宏蘭把各種機型的飛機和各個OD對上的旅客分別看作一種商品，建立以邊流量為變量的多商品網(wǎng)絡(luò)流數(shù)學(xué)模型，設(shè)計了禁忌搜索求解算法；沈洋等針對災(zāi)害氣候中各重要交通樞紐(汽車站、火車站、機場)有大面積人群滯留的情況，采用貝葉斯網(wǎng)絡(luò)和影響圖作為建模工具，研究滯留旅客轉(zhuǎn)移決策過程模型；胡明華等針對國內(nèi)空域的具體情況和空中交通流量的特點，研究提出了多元受限的地 面等待問題。從已有相關(guān)文獻閱讀分析可知，針對航空樞紐應(yīng)急管理的已有技術(shù)具有以下特
占-
^ \\\ (I)現(xiàn)有應(yīng)急管理技術(shù)都是針對一種特定的情況來研究的問題不，具備普遍性，不能全面的反映問題，實用性稍差。(2)現(xiàn)有應(yīng)急管理研究一般僅涉及到乘客轉(zhuǎn)移及其有關(guān)乘客費用的計算，或者僅涉及到航空公司的地面等待問題，主要考慮的是航空公司各個航空器及機組人員費用，尚未從多角度考慮，追求包括乘客費用，航空公司，機場成本合計的最小化。(3)針對延誤時間在不同航班不同機型的研究比較少，且不夠深入。目前的研究僅僅是根據(jù)航班的優(yōu)先級進行航班排序，沒有考慮航班之間的尾流間隔。(4)現(xiàn)有應(yīng)急管理研究沒有與機場樞紐綜合服務(wù)水平相結(jié)合，不能綜合的體現(xiàn)航班優(yōu)化后的效果。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，為航空樞紐中心具體調(diào)度、應(yīng)急管理提供基礎(chǔ)支持與方法，為達到上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是，航空樞紐應(yīng)急管控方法，包括如下步驟:首先對由于受到天氣，交通管制，飛機與乘客可能的不正常狀態(tài)等實時信息影響的航班時刻表做一個航空樞紐綜合服務(wù)水平的預(yù)評價，若服務(wù)水平變化不大則不用優(yōu)化，按照時刻表執(zhí)行；否則依據(jù)航空樞紐的航班時刻表、實時信息以及本航空樞紐具體特點、各種約束，優(yōu)化調(diào)整應(yīng)急管理預(yù)案，迅速制定出優(yōu)化調(diào)整后的時刻表；對此時刻表同樣做一個航空樞紐綜合服務(wù)水平的預(yù)評價，若服務(wù)水平?jīng)]有提高則繼續(xù)優(yōu)化，否則執(zhí)行優(yōu)化調(diào)整后的時刻表，必要時通過演習(xí)對預(yù)案的具體實施進行調(diào)整；最后對實際實施結(jié)果做一個綜合評價。運用分值或者等級指標(biāo)對航空樞紐綜合服務(wù)水平進行量化，具體服務(wù)水平評價標(biāo)準見表1，明確表示優(yōu)化調(diào)整后的服務(wù)水平的變化:通過對航空樞紐周邊交通流，旅客流的具體仿真，明確表示優(yōu)化前后機場樞紐的擁堵狀況；表I服務(wù)水平評價標(biāo)準
權(quán)利要求
1.一種航空樞紐應(yīng)急管控方法，其特征是，包括如下步驟:首先對由于受到天氣，交通管制，飛機與乘客可能的不正常狀態(tài)等實時信息影響的航班時刻表做一個航空樞紐綜合服務(wù)水平的預(yù)評價，若服務(wù)水平變化不大則不用優(yōu)化，按照時刻表執(zhí)行；否則依據(jù)航空樞紐的航班時刻表、實時信息以及本航空樞紐具體特點、各種約束，優(yōu)化調(diào)整應(yīng)急管理預(yù)案，迅速制定出優(yōu)化調(diào)整后的時刻表；對此時刻表同樣做一個航空樞紐綜合服務(wù)水平的預(yù)評價，若服務(wù)水平?jīng)]有提高則繼續(xù)優(yōu)化，否則執(zhí)行優(yōu)化調(diào)整后的時刻表，必要時通過演習(xí)對預(yù)案的具體實施進行調(diào)整；最后對實際實施結(jié)果做一個綜合評價。
2.如權(quán)利要求所述的航空樞紐應(yīng)急管控方法，其特征是，運用分值或者等級指標(biāo)對航空樞紐綜合服務(wù)水平進行量化，具體服務(wù)水平評價標(biāo)準見表1，明確表示優(yōu)化調(diào)整后的服務(wù)水平的變化:通過對航空樞紐周邊交通流，旅客流的具體仿真，明確表示優(yōu)化前后機場樞紐的擁堵狀況； 表1服務(wù)水平評價標(biāo)準
3.如權(quán)利要求所述的航空樞紐應(yīng)急管控方法，其特征是，優(yōu)化調(diào)整應(yīng)急管理預(yù)案具體步驟為: I)模型 變量定義: F為航班的集合，J為管制區(qū)集合，Ti為航班i可行的起飛時間段集合； 角標(biāo)中i為航班下標(biāo)，j為管制區(qū)下標(biāo)，t為時間下標(biāo)，本模型中I分鐘為一個離散化步長，k為飛機下標(biāo)； 參數(shù)中DTi為航班i預(yù)計起飛時間，TDmax為最大延誤時間，Sj (t)為t時刻管制區(qū)j的容量，Ds (t)為t時刻機場的起飛容量，As(t)為t時刻機場的降落容量，Vi為航班i的實際載客人數(shù)，Pi為航班i的票價，Et為等待在機場上空準備降落的飛機數(shù)，Vt為等待在機場起飛的飛機數(shù)，\為航班i的實際起飛時間，Amin為相鄰兩架航班最小起降時間間隔，W1,W2, W3分別為航班動態(tài)調(diào)整時決策者對旅客，機場，航空公司的權(quán)重，即偏重程度，gk為飛機k單位時間的延誤成本，S為每位旅客單位時間的損失成本，Ci為取消航班i的成本，按照延誤8小時的延誤成本計算取消成本，Hi為一位旅客單位時間的恢復(fù)成本，包括賠償費、安置費、轉(zhuǎn)簽費； 決策變量中X丨和Yi是0-1變量，可以數(shù)量化地描述航班是否起降，航班是否取消；gk為條件變量，是判斷飛機在不同型號條件下的單位時間損失成本:zi_|l 若航班/在/時刻起(降)若航班/取消
4.如權(quán)利要求所述的航空樞紐應(yīng)急管控方法，其特征是，還包括有應(yīng)急狀態(tài)下航班動態(tài)調(diào)整后航空樞紐管理內(nèi)容的調(diào)整步驟，具體為:在調(diào)整后的航班時刻表批準后，對空中管理、飛行跑道、停機坪、內(nèi)候機大廳、安全檢查、外候機廳等管理服務(wù)內(nèi)容進行實時調(diào)整，特別是對于出現(xiàn)個別服務(wù)窗口，調(diào)整后的排隊長度等內(nèi)容超過系統(tǒng)設(shè)計容量時，提出解決方案，包括信息發(fā)布與誘導(dǎo)、增加辦理窗口工作。
5.如權(quán)利要求所述的航空樞紐應(yīng)急管控方法，其特征是，還包括有應(yīng)急狀態(tài)下航班動態(tài)調(diào)整后乘客疏散安排步驟:如對需要等待時間較長的乘客提供食宿等服務(wù)。對到達航班延誤、起飛航班延誤或取消、等待時間特別長等乘客，若客運量與實際乘客量出現(xiàn)較大偏差的，予以車輛調(diào)整，必要時增加公交車，出租車，對人員予以最大限度的疏散，對私家車出行的乘客增派機場人員及時的疏導(dǎo)停車場內(nèi)的車輛出入，減少車輛在機場內(nèi)的擁堵。
全文摘要
本發(fā)明涉及交通運輸規(guī)劃設(shè)計與管理技術(shù)領(lǐng)域。為航空樞紐中心具體調(diào)度、應(yīng)急管理提供基礎(chǔ)支持與方法，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是，航空樞紐應(yīng)急管控方法首先對飛機與乘客可能的不正常狀態(tài)等實時信息影響的航班時刻表做一個航空樞紐綜合服務(wù)水平的預(yù)評價，若服務(wù)水平變化不大則不用優(yōu)化，按照時刻表執(zhí)行；否則依據(jù)航空樞紐的航班時刻表、實時信息以及本航空樞紐具體特點、各種約束，優(yōu)化調(diào)整應(yīng)急管理預(yù)案，迅速制定出優(yōu)化調(diào)整后的時刻表；對此時刻表同樣做一個航空樞紐綜合服務(wù)水平的預(yù)評價，若服務(wù)水平?jīng)]有提高則繼續(xù)優(yōu)化，否則執(zhí)行優(yōu)化調(diào)整后的時刻表；最后對實際實施結(jié)果做一個綜合評價。本發(fā)明主要應(yīng)用于交通運輸規(guī)劃設(shè)計與管理。
文檔編號G06Q10/06GK103218681SQ20131008800
公開日2013年7月24日 申請日期2013年3月19日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月19日
發(fā)明者柯水平, 白子建, 王曉華, 王新岐, 馬紅偉, 趙巍, 鄭利, 申嬋, 韓敏 申請人:天津市市政工程設(shè)計研究院