仿真并调节冲突的方法具体是:以从已进行“一类时刻资源”调配优化和“二类时刻资源”一次优化后的机场航班时刻结果得到的飞机尾流间隔、高峰小时容量、机场保障能力和管制员工作负荷在内的限制作为约束条件，以总延误时间作为总体目标，建立SIMMOD仿真模型，并利用该仿真模型进行机场系统的实时仿真；SIMMOD仿真模型的主要输入数据是对机场地面及空域的详细说明及空中交通情况的描述，输出数据包括飞行器行进时间、具体地理点的交通流量、单位时间的吞吐量、日发生延迟及延迟地点、延迟原因及油耗。
[0056]以北京首都机场为例执行本发明所提供的航班时刻资源配置及优化方法，在SIMMOD仿真模型中输入描述机场情况的基本信息(包括机场地面、空域以及空中交通情况的详细说明)，以及已进行“一类时刻资源”调配优化和“二类时刻资源”一次优化后的机场航班时刻表在内的仿真事件的相关信息，建立S頂MOD仿真模型，以对航班时刻对枢纽机场场面及终端区交通运行的影响进行分析，图3-1、图3-2、图3-3分别为SHMOD模拟仿真的地面、进近和区域运行的情况。SIMMOD仿真模型运行后，将输出飞行器行进时间、具体地理点的交通流量、单位时间的吞吐量、日发生延迟及延迟地点、延迟原因及油耗等数据信息，这些数据能够直观地反应本航班时刻配置及优化方法的效果，进而可根据实时模拟仿真的结果将运行效率不佳的航班时刻进行进一步的调整。
[0057]在S08阶段中，所述的二次实时模拟仿真并调节冲突后的效果如图4所示，在本发明提出的航班时刻资源配置及优化方法下，北京首都机场的进离场航班延误总时间随着优化阶段的进行不断减少，尽管S06阶段航班正常率由于航班数量的大量增加而较S03阶段有所下降，但经过S08阶段的调整，最终航班正常率从初始的76.55 %提高到最后的84.97%,由此证明了本发明提供的航班时刻资源配置及优化方法的可行性和优越性。
【主权项】
1.一种适用于枢纽机场的航班时刻资源配置及优化方法，其特征在于:其包括按顺序执行的下列步骤: 步骤I)建立数据库的SOl阶段:从各大航空信息网站、机场相关工作人员在内的途径获取某机场的相关资料，建立数据库;该数据库包含该机场现行的航班时刻表、通航城市点及其航线数量、在该机场运营的航空公司及其所占市场份额、各航班客座率、全国高铁线路信息在内的数据； 步骤2)计算“一类时刻资源”数量的S02阶段:根据数据库中的资料数据，将因航空公司不擅经营而自动交回的时刻资源、航空公司因不符合相关规定而被收回的时刻资源、客座率低的航班、受高铁冲击较大的航班以及机型配备不合理的航班而导致的编排不科学的航班时刻进行削减、整合，由此“节省”出一部分航班时刻资源，由于此类航班时刻数量相对较少，因此将其作为“一类时刻资源”； 步骤3)“一类时刻资源”优化的S03阶段:由于“一类时刻资源”来源于被削减的航班时亥IJ，此部分资源在进行调配时应采用航空公司“一对一交换”、航空公司内部协调或者机场群内部协调的方式，以减少矛盾、增加调配的成功率，同时需指定特有的“优先原则”； 步骤4)计算“二类时刻资源”数量的S04阶段:根据数据库中的资料数据，计算因信息技术的提高、新建机场或新修跑道在内的原因而产生的大量新增航班时刻资源，并将其作为“二类时刻资源”；S03阶段所述的“优先原则”同样适用于“二类时刻资源”的配置，另外在“优先原则”之外的同等条件下，可采用“先到先得”、“抽签”或“加权抽签”在内的方式； 步骤5) “二类时刻资源”一次优化的S05阶段:由于“二类时刻资源”数量庞大，贸然将所有时刻启动运行可能导致机场运营紊乱，因此先将“二类时刻资源”进行一次优化，即将“二类时刻资源”的50%按照国内现行的规定配置给各航空公司，加入到机场运行中； 步骤6)—次实时模拟仿真并调节冲突的S06阶段:针对上述已进行“一类时刻资源”调配优化和“二类时刻资源”一次优化后的机场航班时刻结果，运用SMMOD仿真模型进行实时模拟仿真，找出冲突点，对有冲突的航班时刻资源进行进一步的协调； 步骤7)“二类时刻资源”二次优化的S07阶段:通过模拟仿真系统协调冲突点后，对“二类时刻资源”进行二次优化，即将“二类时刻资源”剩余的50%按照国内现行的规定配置给各航空公司，加入到机场运行中； 步骤8)二次实时模拟仿真并调节冲突的S08阶段:按照步骤6)的方法再次进行实时模拟仿真并调节冲突，直到仿真系统显示未发现冲突为止。2.根据权利要求1所述的适用于枢纽机场的航班时刻资源配置及优化方法，其特征在于:在SOl阶段中，所述的数据库包含以下数据: 1.1)航班时刻表应包含以下信息:航班进港和出港的飞行计划号、飞行日期、机尾号、机型、航班任务、国际/国内、航空公司、应答机编码、航班号、起飞机场、目的地机场、计划起飞时间、预计起飞时间、实际起飞时间、计划到达时间、预计到达时间、实际到达时间、停靠机位、航路； 1.2)通航城市点及其航线数量由航班时刻表统计得出； 1.3)航空公司所占市场份额一般是指运力的市场份额，选取各航空公司在对应机场的飞行班次作为计算市场份额的指标； 1.4)客座率是反映航空公司运营效率的指标，各航班客座率是指某航班实际承运人数占可供座位数的比率。 1.5)全国高铁线路信息包含各线路起讫点及其距离。3.根据权利要求1所述的适用于枢纽机场的航班时刻资源配置及优化方法，其特征在于:在S02阶段中，所述的将航班时刻进行削减、整合的方法是:将时刻资源利用率低于规定的80%、航班客座率低于60%、沿高铁线上的航程在500公里以内的航班取消，沿高铁线上的航程在500公里到1000公里范围内的航班频次减少，沿高铁线上的航程在1000公里以上的尽量不做调整；同时将同一航线上多频次使用中小机型转变为低频次使用大机型，小机型尽量放置在客流量较小的航班上。4.根据权利要求1所述的适用于枢纽机场的航班时刻资源配置及优化方法，其特征在于:在S03阶段中，所述的“优先原则”包括:旅客需求旺盛的航班优先、国际航班优先、基地航空公司优先、新兴航空公司优先、直飞航班优先、有助于机场打造中枢辐射式航线网络的航班优先、有助于航空公司打造航班波的航班优先。5.根据权利要求1所述的适用于枢纽机场的航班时刻资源配置及优化方法，其特征在于:在S06阶段中，所述的实时模拟仿真并调节冲突的方法是:以从已进行“一类时刻资源”调配优化和“二类时刻资源” 一次优化后的机场航班时刻表结果得到的飞机尾流间隔、高峰小时容量、机场保障能力和管制员工作负荷在内的限制作为约束条件，以总延误时间作为总体目标，建立SIMMOD仿真模型，利用该仿真模型进行机场系统的实时仿真。
【专利摘要】一种适用于枢纽机场的航班时刻资源配置及优化方法。其包括建立数据库；计算“一类时刻资源”数量；“一类时刻资源”优化；计算“二类时刻资源”数量；“二类时刻资源”一次优化；一次实时模拟仿真并调节冲突；“二类时刻资源”二次优化；二次实时模拟仿真并调节冲突等阶段。本发明可使多方受益，实现社会效益最大化。对于旅客而言，合理的航班时刻能够大大减少航班延误的发生率，从而能够享受到更为优质的航空运输服务；对于机场而言，有助于枢纽机场优化机场管理制度、扩大国际市场份额、提升机场竞争力；对于航空公司而言，有助于航空公司构建构造中枢辐射式航线网络、保证航班服务质量，从而提升航空公司知名度。
【IPC分类】G06Q10/06, G06Q50/30
【公开号】CN105574665
【申请号】CN201510937270
【发明人】杨新湦, 陈梵驿, 翟文鹏, 齐莉
【申请人】中国民航大学
【公开日】2016年5月11日
【申请日】2015年12月14日