机场地面等待时隙分配的公平性和效率性研究

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1、第42卷第5期2012年9月航空计算技术AeronauticalComputingTechniqueV01．42No．5Sep．2012机场地面等待时隙分配的公平性和效率性研究樊宪标，田勇，万莉莉(南京航空航天大学民航学院，江苏南京210016)摘要：为实现地面等待程序中计划进场时隙的公平高效使用，先通过分析RBS、E—RBD等算法的不足，结合地面等待程序中天气许可时刻的不确定性理论，建立地面等待时隙分配的多目标公平效率折中模型，最后根据具体机场的实际容量水平和天气许可时刻的分布概率，计算证明了模型在有效减少延误的同时增加时隙分配的公平性。关键词：地面等待程序；时隙分配；公平性；效率性中图分

2、类号：V355．2文献标识码：A文章编号：1671—654X(2012)05—0017—04ResearchonEquityandEfficiencyofSlotAllocationinAirportGroundDelayProgramsFANXian-biao，TIANYong，WANLi—li(CollegeofCivilAviation，NanjingUniversityofAeronauticsandAstronautics，Nanfing210016，China)Abstract：Aimedattherealizationofequityandefficiencyofschedul

3、edarrivalslotingrounddelaypro—grams．Firstbyanalyzingtheshortagesofrationbyschedulealgorithmandrationbydistancealgorithm，combinedwiththeprobabilitiesofweatherclearanceingrounddelayprograms，thepapergeneratestheequityandefficiencytradeoffmodel．Thismodelisanalyzedthroughtheairportcapacityandtheprobabil

4、—itiesofweatherclearanceatlast，andtheresulthasprovedthatthemodelcaneffectivelyreducedelayandpromoteequityofslotallocation．Keywords：grounddelayprograms；slotallocation；equity；efficiency引言随着航空运输需求的不断增加，航班延误日益增多。2011年国内航空公司计划航班235．3万班，但航班正常率仅为77．2％⋯。当机场的飞行流量需求超过容量时，航班延误势必发生，尤其是在恶劣天气条件下机场容量极度下降，更加剧了机场的堵

5、塞，所以流量管理部门必须采取一些及时、有效的措施对航班时隙进行科学合理的分配。地面等待程序(GDP，grounddelayprograms)能有效地分配航班延误与进场时隙，是流量管理的一个重要组成部分。自1989年Terrab对单机场地面等待问题(SAGHP，singleairportgroundholdingproblem)进行系统研究旧1以来，GDP研究日益增多。2008年，田勇进行了基于进离场容量转化的地面等待问题研究，通过调节进场优先级，分别得到适合于离场、进场和进离场均衡的最优解，减少了航班延误pJ。2009年，张洪海，胡明华研究CDMGDP(GroundDelayPrograms

6、un—derCollaborativeDecisionMaking)时隙资源分配方法，提出采用有效性、功效性和公平性均衡的CDMGDP时隙分配方法，寻求总延误成本损失最小与航空公司间偏差最小的分配方案HJ。2011年，Lorenzo等设计了一种基于市场机制的地面等待时隙分配方案，使延误减少的航空公司支付费用，延误增加的航空公司相应地得到补偿”J。CDMGDP研究的核心在于如何分配进场时隙。本文把按照初始航班时刻表(RBS，RationBySchedule)进行时隙分配的算法作为最公平的算法。2004年，MichaelOBall等人提出了地面等待RBD(RationbyDistance)算法，

7、根据航班的飞行距离来确定时隙分配的优先级别，让航程最远的航班具有最高的优先级，最早分配到相应时隙。该算法相比RBS算法大大减少了延误时间，提高了时隙分配效率，但是对短程航班极不公平∞J。2009年，陈世林从公平性方面考虑，研究了加入公平背离标准的RBD—E．RBD算法(Equity—basedRBD)‘7

8、。然而，上述模型多只专注于时隙分配的公平性或效率性，没有考虑到公平和效率的折中，难以满足实际运行要求。本