考虑航空公司偏好的协同航路分配优化方法

来源：交通运输系统工程与信息杂志2024年第4期北京时间：

作者：张宝成, 胡威, 刘婉纯

单位：1. 中国民航大学，空中交通管理学院，天津300300；2.合肥新桥国际机场有限公司，合肥230000

摘要：为提高协同决策中管制与航空公司之间的参与，减少航班的延误，提出多目标下的考虑航空公司偏好的航迹时隙分配模型，解决具有多个受限区的航路资源分配问题。该模型以满足容量限制、最小化航班延误及改航的相关成本为效率和公平性目标，将该模型应用于国内某航路实例数据，运用Benders分解算法分析求解模型。结果表明，与传统的地面等待方法相比，航班总延误成本每分钟显著降低6.2%，由于改航分配导致地面延误减少，使航班总延误时间降低了29.3%，这一结果强调，增加改航(除了地面等待)以避免空域受限区的重要性。此外，该模型允许航空公司能够根据自身偏好灵活地选择原计划航线或替代航线，分析航空公司的偏好对个人和系统延误水平的影响。最后，讨论基于不同公平方案下多受限资源分配过程中效率与公平之间的权衡，提出的Min-Max方法相比现有的RBS(Ration-By-Schedule)方法能够使空域运行效率提高5.4%，航空公司公平性提高70.8%。可见，提出的多目标协同航路分配优化方法的有效性，在降低总延误成本的基础上兼顾各航空公司的公平性，是解决协同航路资源分配问题的一种有效方法。

关键词：航空运输,航路资源分配优化,Benders分解算法,协同航迹选择计划,多目标优化

基金资助：国家自然科学基金 (71571182)；天津市教委科研计划项目 (KJZ46420230044)。