[发明专利]航空枢纽应急管控方法

说明书

技术领域

本发明涉及交通运输规划设计与管理技术领域，具体讲，涉及航空枢纽应急管控方法。

背景技术

航空枢纽在出现航班延误情况时，如何快速地实时调整航班时刻表并及时调整航空枢纽的各个部分运营管理工作，是航空应急管理的核心内容。航班延误是一个复杂的综合调度过程，在实际工作中机场调度人员仅凭经验对航班进行调度往往是不实际的。因此国内外相关学者对此均做了研究，Teodorovic等首次提出以最小化旅客总延误为目标函数的模型，在受到干扰的航线网络上进行航班任务的最优调整，采用分支定界法进行求解。Medard等对求解机组恢复问题，采用基于航班网络的深度优先搜索算法和基于任务周期的列生成算法两种方法进行比较，结果表明这两种算法都能较快地求解机组调配问题，且运行时间只有几分钟；Pete等研究了静态多机场地面等待问题，探讨了地面等待策略的实时性问题；Terrab和Odoni完整地对单机场地面等待策略问题进行了研究。白风针对机组调度建立了多商品网络流的数学模型，设计了基于深度优先搜索的启发式算法，通过修复被破坏的机组任务配对，使机组任务配对在较短的时间范围内尽可能恢复正常等；陆宏兰把各种机型的飞机和各个OD对上的旅客分别看作一种商品，建立以边流量为变量的多商品网络流数学模型，设计了禁忌搜索求解算法；沈洋等针对灾害气候中各重要交通枢纽（汽车站、火车站、机场）有大面积人群滞留的情况，采用贝叶斯网络和影响图作为建模工具，研究滞留旅客转移决策过程模型；胡明华等针对国内空域的具体情况和空中交通流量的特点，研究提出了多元受限的地面等待问题。

从已有相关文献阅读分析可知，针对航空枢纽应急管理的已有技术具有以下特点：

（1）现有应急管理技术都是针对一种特定的情况来研究的问题不，具备普遍性，不能全面的反映问题，实用性稍差。

（2）现有应急管理研究一般仅涉及到乘客转移及其有关乘客费用的计算，或者仅涉及到航空公司的地面等待问题，主要考虑的是航空公司各个航空器及机组人员费用，尚未从多角度考虑，追求包括乘客费用，航空公司，机场成本合计的最小化。

（3）针对延误时间在不同航班不同机型的研究比较少，且不够深入。目前的研究仅仅是根据航班的优先级进行航班排序，没有考虑航班之间的尾流间隔。

（4）现有应急管理研究没有与机场枢纽综合服务水平相结合，不能综合的体现航班优化后的效果。

发明内容

本发明旨在克服现有技术的不足，为航空枢纽中心具体调度、应急管理提供基础支持与方法，为达到上述目的，本发明采取的技术方案是，航空枢纽应急管控方法，包括如下步骤：首先对由于受到天气，交通管制，飞机与乘客可能的不正常状态等实时信息影响的航班时刻表做一个航空枢纽综合服务水平的预评价，若服务水平变化不大则不用优化，按照时刻表执行；否则依据航空枢纽的航班时刻表、实时信息以及本航空枢纽具体特点、各种约束，优化调整应急管理预案，迅速制定出优化调整后的时刻表；对此时刻表同样做一个航空枢纽综合服务水平的预评价，若服务水平没有提高则继续优化，否则执行优化调整后的时刻表，必要时通过演习对预案的具体实施进行调整；最后对实际实施结果做一个综合评价。

运用分值或者等级指标对航空枢纽综合服务水平进行量化，具体服务水平评价标准见表1，明确表示优化调整后的服务水平的变化：通过对航空枢纽周边交通流，旅客流的具体仿真，明确表示优化前后机场枢纽的拥堵状况；

表1服务水平评价标准

当判定服务水平是否为A—D级时，需考虑分指标值和综合指标值是否同时到达标准；当判定服务水平是否为E级时，只要分指标值或综合指标值某一项到达各自标准即为当前等级。

优化调整应急管理预案具体步骤为：

1）模型

变量定义：

F为航班的集合，J为管制区集合，T_i为航班i可行的起飞时间段集合；

角标中i为航班下标，j为管制区下标，t为时间下标，本模型中1分钟为一个离散化步长，k为飞机下标；