飞机除冰资源申请过程航空公司的博弈研究

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1、第29卷第5期2011年lO月中国民航大学学报JOURNALOFCⅣ几AVIATIONUNIVERSITYOFCHINAV01．29No．50ctober20ll飞机除冰资源申请过程航空公司的博弈研究邢志伟1，张彭城2(1．中国民航大学民航地面特种设备研究基地，天津300360；2．中国民航大学航空自动化学院，天津360360)摘要：以博弈论方法为分析工具，分析飞机除冰资源申请过程航空公司的博弈行为及其经济绩效。以航空公司合作组织中各博弈方的资源转让策略为研究对象，引入了合作博弈思想和违约惩罚机制。讨论航空公司合作组织的最优稳定策略，设计了基于Agent效用的成员协商算法；最后。运用协商

2、算法结合Shapley值解分析的方法对除冰费用分摊的的合理性进行仿真，结果对比显示，此方法实现了分配的公平和有效。关键词：除冰资源申请；预约分配；合作博弈；协商；Shapley值中图分类号：TP391．9文献标志码：A文章编号：1674—5590(2011)05—0001埘GameTheoreticalResearchforProcessofApplingforAircraftDeicingResourcesXINGZhi-weil，ZHANGPeng-che呼(1．GroundSupportgquipmentResearchBase，CAUC，Tianjin300300，China；2

3、AeronauticalAutomationc0阮萨，CAUC，Tianjin300300，China)Abstract：Airlines’gameintheprocessofapplyfordeicingresourcesandtheeconomicbenefitshavebeenanalyzedbasedonGameTheory．Basedontheanalysisoftheresourcesnegotiatestrategyofairlinecoalition，aoptimalandstablestrategyforthecoalitionhasbeenproposedbyintr

4、oducingtheideaofcooperativegamesandthede-commitmentpenaltymechanism．FinNy，agentutilitybasednegotiationalgorithmsaredevised．ThesimulationresultsoftheapproachthatnegotiationalgorithmcombinedwiththeShapleyvaluehaveshownthatweenabledasolutionofdeicingcostsdistributionwhichassuresfairandefficiency．Key

5、words：applyfordeicingresources；pre—distribution；cooperativegames；negotiation；Shapleyvalue飞机结冰是影响民航机场冬季航班安全的关键问题之一。同时，飞机地面除冰效率低下也是造成冰雪天气大型枢纽机场航班大面积延误的直接原因之一。在除冰设备固定的情况下，飞机地面除冰过程的调度与优化则成为影响飞机地面除冰质量和效率的关键。飞机地面除冰过程是一种典型的随机服务系统。现行的飞机地面除冰过程大多数实行的是先到先服务方式。冰雪天气情况下，各航空公司下属航班均到除冰坪统一排队等候。这种除冰模式最为简单，但是效率也较低，

6、没有考虑航空公司的信誉度和航班的紧急程度而采取有针对性的排队方式，因而在冬季飞机起飞较集中的时段，容易造成大面积航班延误。目前，国内外专门针对飞机地面除冰运行调度问题的研究还处于起步阶段。赵青、冯香玲11I等人研究了飞机地面除冰整体操作过程中可提高除冰效率的程序；邢志伟、李轶【习建立了基于Multi—Agent的预约除冰模型，按照各航空公司的信誉度高低来分配除冰资源，极大地提高了飞机地面除冰过程的效率，同时兼顾了各航空公司的公平性和除冰资源的利用规律，为飞机地面除冰调度开辟了新的途径。然而上述研究在航空公司申请资源的处理上考虑有欠周全，各航空公司之间没有有效的协商合作机制，从而造成了一部

7、分除冰资源的浪费，同时也没有涉及对于航空公司申请到除冰资源后的违约问题。本文在邢志伟、李轶等人建立的基于Multi—Agent飞机地面除冰运行模型的基础上，以合作博弈【3-刀为分析工具，研究如何建立各航空公司之间的合作组织，分析航空公司在除冰资源申收稿日期：201l-04-27；修回日期：201l埘一2l基金项目：国家自然科学基金与中国民用航空局联合基金项目(60879020，60939001)作者简介：邢志伟(1970一)，男，辽