不确定性因素下航班延误波及建模与分析

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1、第４６卷第５期航空计算技术Ｖｏｌ．４６Ｎｏ．５２０１６年９月ＡｅｒｏｎａｕｔｉｃａｌＣｏｍｐｕｔｉｎｇＴｅｃｈｎｉｑｕｅＳｅｐ．２０１６不确定性因素下航班延误波及建模与分析史妙恬，邵荃，葛腾腾，戴湘龄，张金石（南京航空航天大学民航学院，江苏南京２１００１６）摘要：针对机场终端区日益严重的航班延误，提出了一种基于有色－时间Ｐｅｔｒｉ网的不确定性因素下航班延误波及分析模型。模型综合考虑航班运行尾流、跑道运行模式、跑道占用时间等运行安全间隔约束，同时根据连续航班间的信息更新，设计进离场航班序列动态调整流程，并由计算模型可得出航班延误总架次及时间。最后，依据历史延

2、误数据分析得出不确定性因素延误的概率分布。选取上海浦东机场为背景对模型进行仿真验证，仿真结果表明，所构建模型可用于战略阶段的航班延误波及程度与过程的评估。关键词：不确定性因素；航班延误波及；Ｐｅｔｒｉ网；模型中图分类号：Ｖ３５５文献标识码：Ａ文章编号：１６７１-６５４Ｘ（２０１６）０５-００４６-０６ModelingandAnalysisofFlightDelayPropagatedunderUncertaintyＳＨＩＭｉａｏ-ｔｉａｎ，ＳＨＡＯＱｕａｎ，ＧＥＴｅｎｇ-ｔｅｎｇ，ＤＡＩＸｉａｎｇ-ｌｉｎｇ，ＺＨＡＮＧＪｉｎ-ｓｈｉ（CollegeofCi

3、vilAviation，NanjingUniversityofAeronauticsandAstronautics，Nanjing２１００１６，China）Abstract：Ｂａｓｅｄｏｎｃｏｌｏｒｅｄ-ｔｉｍｅＰｅｔｒｉｎｅｔｓ，ａｆｌｉｇｈｔｄｅｌａｙｓｐｒｏｐａｇａｔｅｄａｎａｌｙｓｉｓｍｏｄｅｌｕｎｄｅｒｕｎｃｅｒｔａｉｎｔｙｉｓｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ．Ｌｏｔｓｏｆｃｏｎｓｔｒａｉｎｔｓａｒｅｔａｋｅｎｉｎｔｏａｃｃｏｕｎｔ，ｓｕｃｈａｓｗａｋｅｖｏｒｔｅｘｓｅｐａｒａｔｉｏｎ，ｔｒａｎｓｆｅｒｓｅｐａｒａ－ｔｉｏｎ，ｒｅｌｅａｓｅｓｅｐａｒａｔ

4、ｉｏｎ，ａｎｄｏｐｅｒａｔｉｏｎａｌｓｅｐａｒａｔｉｏｎｉｎｄｉｆｆｅｒｅｎｔｍｏｄｅｓｏｆｍｕｌｔｉｐｌｅｒｕｎｗａｙｏｐｅｒａｔｉｏｎｓ．Ａｃ－ｃｏｒｄｉｎｇｔｏｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｕｐｄａｔｉｎｇｂｅｔｗｅｅｎｓｅｑｕｅｎｔｉａｌｆｌｉｇｈｔｓ，ｄｙｎａｍｉｃａｄｊｕｓｔｍｅｎｔｐｒｏｃｅｓｓｉｓｄｅｓｉｇｎｅｄ．Ｔｏｔａｌｄｅｌａｙｔｉｍｅａｎｄｎｕｍｂｅｒｃａｎｂｅｏｂｔａｉｎｅｄｆｒｏｍｃｏｍｐｕｔｉｎｇｍｏｄｅｌ．Ａｐｒｏｏｆ-ｏｆ-ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓｔｕｄｙｃａｓｅｉｓｃｏｎ－ｄｕｃｔｅｄｏｎａｍｏｄｅｌｏｆＰｕｄｏｎｇａｉｒｐｏｒｔ

5、．Ｔｏｔｅｓｔｓｃｅｎａｒｉｏｓｒｅｐｒｅｓｅｎｔｉｎｇｒｅａｌｉｓｔｉｃｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ，ａｒｒｉｖａｌａｎｄｄｅｐａｒ－ｔｕｒｅｄｅｌａｙｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｓａｒｅｄｒａｗｎｕｓｉｎｇｈｉｓｔｏｒｉｃａｌｄａｔａａｎｄｕｓｅｄｔｏｐｅｒｔｕｒｂｉｎｐｕｔｓｃｈｅｄｕｌｅｓｃｅｎａｒｉｏｓ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｈｏｗｓ，ｔｈｅｍｏｄｅｌｃｏｕｌｄｂｅａｐｐｌｉｅｄｔｏｅｓｔｉｍａｔｅｄｅｌａｙｓｐｒｏｐａｇａｔｅｄｄｅｇｒｅｅａｎｄｄｅｓｃｒｉｂｅｉｔｓｐｒｏｃｅｓｓ．Keywords：ｕｎｃｅｒｔａｉｎｔｙｆａｃｔｏｒ；ｆｌｉｇｈｔｄｅｌａｙ

6、ｓｐｒｏｐａｇａｔｅｄ；Ｐｅｔｒｉｎｅｔｓ；ｍｏｄｅｌ引言素下机场场面运行效率低下的问题，提出了一种“快航班延误治理一直是我国乃至世界民航发展中的速决断”算法，用于判断在不确定性因素下航空器的热点问题，也是国内外学者研究的热点，其研究方法和滑行路径和航班序列的调整。ＡｖｉｊｉｔＭｕｋｈｅｒｊｅｅ［６］提出［１］角度各不相同。丁建立等人通过构建有色－时间一种针对天气的不确定性的航班流管理方法，通过对Ｐｅｔｒｉ网模型，研究在给定初始延误情况下延误波及的航班流的管理减少延误。上述研究成果颇为丰富，但［２］机场个数。王巡等人通过回归分析和单因子方差分目前航班延误的

7、研究多是针对初始延误在关联航班链析方法，对首次延误航班的延误时间、飞机过站时间与上的波及分析，而针对不确定性因素在单个机场内对飞行准备时间之差对延误波及的影响进行研究。Ｎｉ－关联航班和其他该机场内运行航班的影响作用，以及［３］ｋｏｌａｓＰｙｒｇｉｏｔｉｓ等人为研究在大型机场中延误波及的不确定性因素在机场内部扩散和蔓延作用的研究则复杂现象，提出一个解析排队和网络分解模型，分析了很少。地面松弛的计划周转时间与延误波及的关系。ＫａｒｌＤ不确定性因素不仅直接影响到当前航班的正常运［４］Ｂｉｌｉｍｏｒｉａ通过优化航空器在机场的地面活动，减少行，其对延误波及的影响作用

8、还会借助航班计划传播［１２］其地面等待时间来减少航班延误，从而提高