基于延误成本的飞机排班鲁棒性问题研究

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1、中图分类号：F560论文编号：102870715-SX041学科分类号：080203硕士学位论文基于延误成本的飞机排班鲁棒性问题研究研究生姓名盛政学科、专业交通运输规划与管理研究方向交通运输系统优化指导教师白杨副教授南京航空航天大学研究生院民航学院二О一五年三月NanjingUniversityofAeronauticsandAstronauticsTheGraduateSchoolCollegeofCivilAviationTheRobustOptimizationDesignofAircraftAssignmentBasedo

2、nDelayCostAThesisinTransportationEngineeringByShengZhengAdvisedbyProf.BaiYangSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringMarch,20152承诺书本人声明所呈交的博/硕士学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得南京航空航天大学或

3、其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。本人授权南京航空航天大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后适用本承诺书）作者签名：日期：2摘要航班计划是航空公司一切生产活动的基础和核心，包括航班时刻和频率优化、机型指派、飞机排班计划和机组排班计划4个部分，其中机型指派和飞机排班计划同时进行的一体化优化，也可称为广义飞机排班计划。近年来随着航班延误的加剧，针对航班计划鲁棒性的研究越来越多，但绝大多数现有研究在优化鲁棒性的同时，却忽略了鲁棒性的提

4、高是以增加计划成本为代价这一事实。本文以广义飞机排班计划制定为对象，研究了综合考虑飞机排班的计划成本与鲁棒性的飞机排班的鲁棒性优化问题，研究具体工作包括以下方面：首先介绍一般飞机排班模型的建立过程，并对模型的使用限制进行分析；其次研究如何以概率分布的形式来表达航班延误，建立了描述航班延误波及影响的数学模型，确定了延误成本的计算方法；然后以一般飞机排班模型为基础，通过引入延误成本建立鲁棒性飞机排班模型，并为模型设计了基于列生成算法的求解算法；最后以国内某航空公司的航班数据为算例，针对鲁棒性模型的求解性能、解的优化程度和解的稳定程度三

5、方面分别设计不同的算例仿真实验，实验结果证明了模型和求解算法的有效性。鲁棒性飞机排班模型生成的飞机排班计划在航班延误存在的情况下所消耗的成本更少，并且对航班延误的控制能力更强于一般飞机排班计划，对航空公司鲁棒性航班计划的制定具有一定的参考价值。关键词：飞机排班，列生成，鲁棒性，延误概率，AIMMSIABSTRACTFlightscheduleisthebasisandcoreoftheairlines’allproductionactivities.flightscheduleincludesfourstages,flightti

6、meandfrequencyoptimization,fleetassignment,aircraftassignmentandcrewscheduleplanning.Theplanningthatcomprehensivelyoptimizesfleetassignmentandaircraftassignmentatthesametime,alsocanbecalledasgeneralizedaircraftassignment.Inrecentyearsthestudyofrobustflightschedulingin

7、creaseswiththeintensificationoftheflightdelays,buttheimprovementofflightschedulerobustnessisinthepriceoftheofincreasingairlineplanningcost.Evenifseparatelyconsiderschedulingrobustnessgoalscanlowerthelevelofdelay,itwillnotnecessarilybringthedevelopmentofairlinesrealpro

8、fit.Basedonthegeneralizedaircraftassignment,thispaperstudiestherobustaircraftassignmentoptimizationthatcomprehensivelyconsid