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机场登机口优化值机航班延误等.docx
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2022-06-10
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机场登机口优化调度算法及实证
1、目前机场登机口调度中主要存在 3 个问题:登机口调度与机型结合不够,很多
大中型飞机停靠在距安检或者行李厅较远的登机口 ;登机口航班密度不合理 ,靠
近安检区的登机口航班安排的密度不够,而距安检区过远的登机口航班密度过高;
每个登机口的航班组合没有达到最优,从而导致登机口的利用率没有达到最高。
登机口调度优化原则是使旅客的步行距离最短[4],而通过优化可以达到两个
目的[5-6]:(1)使旅客的总步行距离最短,满足旅客对航空运输“便捷性”的需求;
(2)使现有设施的使用效率达到最高,从而提高设施利用率,优化资源配置。
提高枢纽机场中转的解决途径
1、航站楼内流程优化和流程再造(参见王志清的博士论文)
国际上针对机场服务水准评估所采用的主要手段是通过“空间”、“时间”并
结合旅客满意度调查表的方式来综合评估一个机场。
2、在值机环节研究上,曹燕(2004)针对我国机场值机流程存在的问题,提出
了全开放式值机、无托运行李航班、无行李值机柜台、在城市交通交通便利地点
设立流动值机台等一系列值机台管理的优化模式,分析了各种模式的优缺点。国
外研究值机环节的文章很多,有些研究针对旅客办理值机手续时的空间标准和排
队时间[37,38],但主要还是针对值机台分配问题。Chun(1996)认为值机台分
配问题要考虑到旅客的到达为随机分布,不同值机台的队伍位置和可用空间以及
行李传送带的传送能力不同等多种因素,属于多维空间布局问题,提出了求解这
个问题的有限域约束满足算法[39]。
3、在安检环节,各国在不断加大安全检查的力度的同时,也在研究加快安检速
度的新型系统的开发与应用。美国制订了新的联邦安全条例,要求各机场安装爆
炸物探测系统( EDS)以及微量爆炸物探测设备( explosive trace detection
machines)。与此同时,美国政府的运输安全管理局(TSA)希望为常旅客优化安
检程序,正在开发一个使安检更为严格、使旅客通行更容易和更快的系统,其基
本框架来源于 CAPPS II(ComputerAssisted Passenger Prescreening System)。
对航空旅客采用颜色编码安检系统:对航空旅客按照颜色进行分级,绿色是无危
险性;红色是高危险性;黄色是不了解或者有所增加的危险性。法兰克福机场的
安检根据值机柜台分布和候机隔离区的划分,实行区域性安检,便于旅客在最近
的值机柜台办完手续后,从最近的安检通道进入候机隔离区。从场地设置、人员
配备、设备技术等多方面保证旅客排队候检时间最长不超过 8 分钟,一旦达到或
超过此时间标准,营运指挥中心通过指挥系统立即进行纠偏。实际上,法兰克福
机场旅客的安检候检平均时间仅为 5.2分钟[45]。李骅,贺平,高志强等针对机
场安全检查的现状,论述了厦门机场安全检查信息化系统所具备的功能及投入使
用以来对空防安全的保障[46]。
4、在值机和安检系统的系统性衔接方面,王志清,商红岩,宁宣熙(2006)提
出了等服务率优化方法,该方法可以得到两环节服务台开放数量之间的比例关
系,解决值机或者安检环节产生的堵塞[47]。
5、在登机口调度和机位分配环节,文军,孙宏,徐杰等(2004)过分析航班占
用停机位的特性,建立停机位分配问题的排序模型,然后考虑“先到先服务”的
规则并通过引入机位标号函数和航班标号函数设计了一种求解模型的标号算法
[48]。
6、在行李环节,行李破损和出错率是给航空运输者的服务进行分级的主要因素
[75],目前行李处理的目标是尽量实现自动化,以减少人工操作中容易出现失误
并降低运行成本。这方面的研究主要是针对分拣口(pier)分配问题,分拣口的
分配广义上讲属于将有限资源分配给相互竞争的多个对象,学术报告厅的分配问
题[76],计算机处理器的工作问题[77]以及民航机场的登机口、飞机滑道的分配
问题都与之类似。通过最少的资源满足航班需求以达到最大的设备利用率,可以
认为是动态选择问题[78]的一个分支,用 greedy算法[79]可以得到模型的最优
解。Ahmed Abdelghany,Khaled Abdelghany,Ram Narasimhan(2006)建立了
在行分拣系统中为离港航班分配分拣口的模型,采用动态选择算法来使有限资源
能够为更多的航班服务[80]。
7、在登机环节,Marelli 等(1998)研究了基于仿真的旅客登机时间,文中研
究了一系列登机队列,得出旅客登机的较佳顺序为“自内向外,从后到前”[81]。
H.Van Landeghem,A.Beuselinck(2002)认为登机系统的选择在很大程度上影
响登机所需时间,如果采取个性化的分区呼叫登机系统,则可以使登机总时间缩
短 50%甚至更多,不过这种登机系统需要更加严格管理措施和登机口检查程序
[82]。
8、航班延误和堵塞大部分是由航班需求和机场容量之间的矛盾产生的。在机场
地面交通方面,已有研究主要针对跑道优化和滑行计划。Andreatta和 Brunetta
(1998)研究了空中交通流和地面控制的最优化问题[83]。Idris等(1998)通
过研究得出结论:跑道系统是主要的延误源,并提出了改进离港航班调度工作的
策略,找到了机场中跑道上的离港航班可以得到改进的控制点,并提出了针对不
同机场的简单模型[84]。Pujet等(1999)针对繁忙机场的离港业务建立了较为
简单的排队模型[85]。Gotteland等(2000)应用基于冲突描述的模型来解决机
场跑道的计划问题,并用遗传算法得到了模型的解[86]。Anagnostakis等(2001)
提出了跑道计划中几种带有目标和约束条件的可能的公式表述,但没有给出具体
的求解和计算方法[87]。Andersson等(2002)建立了两个简单的排队模型,用
来表示飞机进出机场的滑行过程[88]。Marín 和 Salmerón(2003)在文中第一次
用二进制多维商品流量模型来解决飞机滑行的路径时序计划问题[89]。机场的飞
机滑行计划问题是一个动态问题,每当有新的飞机进港时都必须予以更新,ángel
G.Marín 用时空网络代表飞机之间的冲突和机场滑行道的拥塞,定义了含有大量
约束条件和二进制变量的线性多维商品流网络模型,深入研究了模型的强动态性
[90]。
9、国内关于不正常航班的研究,主要是从天气等不可抗力、人为原因、流量控
制 、 沟 通 和 协 调 等 方 面 来 分 析 减 少 不 正 常 航 班 的 对 策
[91,92,93,94,95,96,97,98,99]。美国联邦航空局针对不正常航班,实施了地面
延误计划(Ground Delay Program),以高效而公平地使用紧缺的空域和机场容
量。当气候异常和各种其他原因而面临跑道关闭之际,联邦航空局可判断计划到
港飞机数量是否将超过机场容量,由此而创建一个地面延误计划。
10、登机环节过多。目前,民航通行的旅客进入航站楼办理乘机手续的过程大致
需要五个环节:托运行李安全检查――办理乘机手续――旅客安全检查――隔离
厅候机――登机。经青岛机场对 110 名旅客实地调查得出[127],上述几个环节
的平均用时分别为:①托运行李安全检查 20 秒,②办理乘机手续 2 分 38 秒,③
旅客安全检查 2 分 18 秒,④隔离厅候机 46 分钟。以上环节中前 3 个环节实际用
时仅 5 分 16 秒,而总候机时间竟为 61 分钟(如按提前 1.5 小时到达机场的要求
加上地面车程计算需近 120 分钟)。由此可见,单从民航旅客运输办理乘机手续
环节看,浪费用时较多的问题就难以满足旅客对“快捷”的要求,难以与铁路“提
速”和公路“畅通”相适应。
11、航班延误相关信息的通报不及时。
目前航空公司对飞机运行之前的航班延误相关的信息较为了解,而对飞机滑行以
后的信息以及下一个航段的信息不甚了解,公司不掌握实时的空域容量与飞行需
求;空管部门只掌握飞机开始滑出机坪以后的航班延误信息以及流量管理方面的
信息,即仅掌握飞机起降和空中飞行的动态,对飞机滑行之前的延误原因则不知
情。总的来看,航空公司对航班在机场延误的前因后果较为了解,但出于各种原
因的考虑,航空公司对其自身的航班延误情况信息通报有所保留;而机场现场指
挥部门均无法从空管部门或航空公司得到实时的航班延误信息通报,尽管其承担
向旅客发送航班动态信息公布的任务。
12、表 2.1 面向旅客流程的主要便捷措施
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资源评论
- webo_kk2022-11-22支持这个资源,内容详细,主要是能解决当下的问题,感谢大佬分享~
xxpr_ybgg
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