本書從機制和技術(shù)兩個層面介紹航班時刻優(yōu)化配置涉及的相關(guān)理論和方法，分為航班時刻配置機制和航班時刻優(yōu)化兩大部分，在航班時刻配置機制中，第1章從航班時刻概念內(nèi)涵出發(fā)，介紹航班時刻的基本概念、特征屬性、作用定位及常用分類，進一步總結(jié)航班時刻配置的目標原則、配置模式及全球?qū)嵺`，第2章和第3章分別簡要介紹航班時刻初級市場配置和航班時刻次級市場配置兩種模式，在航班時刻優(yōu)化中，第4章對航班時刻優(yōu)化目標與模型進行總結(jié)，包括時刻優(yōu)化準則、時刻優(yōu)化目標及時刻優(yōu)化模型，第5章介紹航班時刻優(yōu)化配置涉及的基礎(chǔ)參數(shù)，涵蓋時刻容量、跑道容量、過站時間、停機位容量、走廊口通行能力、常態(tài)化航路流程及航班波，第6章針對機場動態(tài)排隊系統(tǒng)建模問題，提出一種數(shù)據(jù)驅(qū)動的蒙特卡洛仿真方法，闡述了機場排隊過程和排隊系統(tǒng)、機場排隊模型、機場需求挖掘、機場容量挖掘及案例驗證，第7章針對機場延誤傳播因果關(guān)系挖掘問題，首先簡要介紹因果關(guān)系挖掘的內(nèi)涵和常見的因果挖掘方法，進一步重點闡述機場延誤傳播因果挖掘問題、基于深度卷積網(wǎng)絡(luò)的延誤預(yù)測模型、因果關(guān)系驗證及案例分析，以第5、6、7章為基礎(chǔ)，第8章提出一種考慮延誤傳播的航班時刻優(yōu)化模型，實現(xiàn)單機場的航班時刻優(yōu)化，第9章針對機場群的航班時刻優(yōu)化問題，提出一種考慮公ping性的機場群航班時刻協(xié)同優(yōu)化方法，在本書#后的展望部分中，對航班時刻優(yōu)化配置的未來研究進行了總結(jié)和前瞻。
本書內(nèi)容系統(tǒng)、全面，涵蓋了時刻配置機制、航班時刻優(yōu)化方法及應(yīng)用案例，本書是著者多年科研成果的總結(jié)，對航班時刻優(yōu)化的理論和方法進行了深入剖析，見解獨到，理論方法創(chuàng)新，同時，著者承擔了多個航班時刻優(yōu)化配置項目，相關(guān)的理論和方法已經(jīng)在上海浦東國際機場、天津濱海國際機場等多個機場得到應(yīng)用，具有重要的實踐參考價值，我們希望本書能夠為空中交通監(jiān)管、機場、航空公司等單位的從業(yè)人員提供具有權(quán)#威性和準確性的航班時刻優(yōu)化配置理論與方法，為從業(yè)者謀劃民航發(fā)展發(fā)揮其應(yīng)用價值，此外，本書對于民航運輸規(guī)劃與管理的研究人員及對本領(lǐng)域感興趣的相關(guān)讀者也具有較高的參考價值。
目錄
前言
第 1 章 緒論.......................... 1
1. 1 航班時刻概念內(nèi)涵 ................... 1
1. 1. 1 基本概念 ..................... 1
1. 1. 2 特征屬性 ..................... 2
1. 1. 3 作用定位 ..................... 5
1. 1. 4 常見分類 ..................... 6
1. 2 航班時刻配置概述 ................... 7
1. 2. 1 目標原則 ..................... 8
1. 2. 2 配置模式 ..................... 9
1. 2. 3 全球?qū)嵺`..................... 10
本章參考文獻 ....................... 13
第 2 章 航班時刻初級市場配置 ................. 15
2. 1 概述......................... 15
2. 2 航班時刻管理組織模式................. 19
2. 2. 1 管理局...................... 20
2. 2. 2 協(xié)調(diào)人...................... 22
2. 2. 3 機場....................... 22
2. 2. 4 機場群...................... 24
2. 2. 5 航空承運人.................... 25
2. 3 時刻配置原則..................... 28
2. 3. 1 一般規(guī)則..................... 28
2. 3. 2 航班時刻初級市場配置規(guī)則............. 29
2. 3. 3 貨郵航班時刻配置規(guī)則............... 30
2. 4 航班時刻配置流程................... 32
本章參考文獻 ....................... 36
第 3 章 航班時刻次級市場配置 ................. 38
3. 1 次級市場配置的目的.................. 38
3. 2 時刻市場價值評估................... 39
3. 3 時刻拍賣....................... 41
3. 3. 1 拍賣理論..................... 41
3. 3. 2 時刻拍賣的有效性................. 43
3. 3. 3 時刻拍賣機制設(shè)計的挑戰(zhàn).............. 45
3. 3. 4 拍賣案例..................... 48
3. 4 時刻交易....................... 55
3. 4. 1 交易模式..................... 55
3. 4. 2 國際經(jīng)驗..................... 56
3. 4. 3 典型案例..................... 58
3. 4. 4 交易建議..................... 63
本章參考文獻 ....................... 64
第 4 章 時刻優(yōu)化方法概述 ................... 66
4. 1 時刻配置附加準則................... 66
4. 1. 1 IATA 的附加標準 ................. 66
4. 1. 2 我國的附加標準.................. 67
4. 2 時刻優(yōu)化目標..................... 68
4. 2. 1 與附加準則呼應(yīng)的目標............... 68
4. 2. 2 考慮配置偏差的目標函數(shù).............. 70
4. 2. 3 考慮運行效率的目標函數(shù).............. 73
4. 2. 4 考慮公平性的目標函數(shù)............... 75
4. 3 時刻優(yōu)化模型..................... 78
4. 3. 1 預(yù)備知識..................... 78
4. 3. 2 單機場模型.................... 79
4. 3. 3 機場網(wǎng)絡(luò)模型................... 82
4. 3. 4 研究展望..................... 86
本章參考文獻 ....................... 88
第 5 章 航班時刻優(yōu)化基礎(chǔ)參數(shù) ................. 93
5. 1 時刻容量....................... 93
5. 1. 1 定義....................... 93
5. 1. 2 容量包絡(luò)..................... 94
5. 1. 3 區(qū)間容量..................... 97
5. 1. 4 滾動容量..................... 98
5. 2 跑道容量....................... 99
5. 2. 1 跑道基本構(gòu)型................... 99
5. 2. 2 跑道運行模式 .................. 101
5. 3 過站時間 ...................... 105
5. 4 停機位容量 ..................... 106
5. 5 走廊口通行能力 ................... 108
5. 6 常態(tài)航路流控 .................... 109
5. 7 航班波 ....................... 111
5. 8 小結(jié) ........................ 114
本章參考文獻....................... 114
第 6 章 機場動態(tài)排隊系統(tǒng)建模................. 116
6. 1 概述 ........................ 116
6. 2 排隊過程及排隊系統(tǒng) ................. 118
6. 2. 1 排隊過程 .................... 118
6. 2. 2 排隊系統(tǒng) .................... 119
6. 3 機場排隊模型 .................... 121
6. 3. 1 排隊模型分類 .................. 121
6. 3. 2 D(t) / M(t) / 1 系統(tǒng)模型 .............. 124
6. 3. 3 M(t) / Ek(t) / 1 系統(tǒng)模型 ............. 127
6. 4 機場需求模型 .................... 131
6. 5 機場服務(wù)能力模型 .................. 132
6. 5. 1 服務(wù)能力聚類 .................. 133
6. 5. 2 服務(wù)能力時變建模 ................ 134
6. 5. 3 具體實現(xiàn)步驟 .................. 135
6. 6 蒙特卡洛模擬排隊系統(tǒng) ................ 137
6. 6. 1 模型假設(shè) .................... 137
6. 6. 2 具體模擬過程 .................. 137
6. 7 模型驗證 ...................... 138
6. 7. 1 數(shù)據(jù)描述 .................... 138
6. 7. 2 需求模型驗證 .................. 139
6. 7. 3 服務(wù)能力模型驗證 ................ 141
6. 7. 4 延誤估計驗證 .................. 143
6. 8 小結(jié) ........................ 145
本章參考文獻....................... 146
第 7 章 機場延誤傳播因果關(guān)系挖掘............... 149
7. 1 概述 ........................ 149
7. 2 因果關(guān)系挖掘簡介 .................. 152
7. 2. 1 因果關(guān)系的概念 ................. 152
7. 2. 2 因果關(guān)系與相關(guān)關(guān)系 ............... 154
7. 2. 3 因果關(guān)系挖掘的途徑 ............... 156
7. 2. 4 時序與非時序數(shù)據(jù)的因果挖掘 ........... 157
7. 3 時序數(shù)據(jù)因果關(guān)系挖掘方法 .............. 157
7. 3. 1 格蘭杰因果關(guān)系檢驗法 .............. 158
7. 3. 2 信息理論方法 .................. 159
7. 3. 3 基于約束的方法 ................. 161
7. 3. 4 結(jié)構(gòu)方程模型 .................. 164
7. 3. 5 因果關(guān)系顯著性 ................. 166
7. 4 機場延誤傳播因果關(guān)系闡述 .............. 168
7. 4. 1 問題闡述 .................... 168
7. 4. 2 方法思路 .................... 171
7. 5 基于深度卷積網(wǎng)絡(luò)的延誤預(yù)測模型 ........... 172
7. 5. 1 延誤時間序列 .................. 173
7. 5. 2 基于注意力機制的時間序列預(yù)測架構(gòu) ........ 173
7. 5. 3 深度可分離卷積 ................. 175
7. 5. 4 模型訓(xùn)練 .................... 177
7. 6 因果關(guān)系驗證 .................... 178
7. 6. 1 基于注意力得分的候選因果關(guān)系篩選 ........ 178
7. 6. 2 基于 t－檢驗的真實因果關(guān)系驗證 .......... 179
7. 6. 3 基于傳播時延分析的直接因果關(guān)系驗證 ....... 181
7. 7 案例分析 ...................... 182
7. 7. 1 數(shù)據(jù)描述 .................... 182
7. 7. 2 模型參數(shù)分析 .................. 183
7. 7. 3 性能分析 .................... 185
7. 7. 4 拓撲性質(zhì)分析 .................. 188
7. 8 小結(jié) ........................ 191
本章參考文獻....................... 192
第 8 章 單機場航班時刻優(yōu)化.................. 198
8. 1 概述 ........................ 198
8. 2 考慮運行效率與公平性的優(yōu)化模型 ........... 199
8. 2. 1 問題闡述 .................... 199
8. 2. 2 符號說明 .................... 200
8. 2. 3 決策變量 .................... 202
8. 2. 4 目標函數(shù) .................... 202
8. 2. 5 約束條件 .................... 205
8. 3 基于約束法的模型求解 ................ 211
8. 4 案例分析 ...................... 213
8. 4. 1 實驗數(shù)據(jù) .................... 213
8. 4. 2 延誤傳播分析 .................. 216
8. 4. 3 算法收斂性分析 ................. 218
8. 4. 4 資源利用率分析 ................. 219
8. 4. 5 運行效率分析 .................. 221
8. 5 小結(jié) ........................ 223
本章參考文獻....................... 224
第 9 章 機場群航班時刻協(xié)同優(yōu)化................ 227
9. 1 機場群概況 ..................... 227
9. 1. 1 機場群的內(nèi)涵 .................. 227
9. 1. 2 國內(nèi)外機場群情況 ................ 228
9. 2 機場群協(xié)同優(yōu)化模型 ................. 230
9. 2. 1 問題闡述 .................... 230
9. 2. 2 符號說明 .................... 231
9. 2. 3 決策變量 .................... 232
9. 2. 4 目標函數(shù) .................... 232
9. 2. 5 約束條件 .................... 234
9. 3 基于約束法的模型求解 ................ 235
9. 4 長三角機場群時刻配置效能分析 ............ 237
9. 4. 1 長三角機場群概況 ................ 237
9. 4. 2 航班靜態(tài)構(gòu)成 .................. 238
9. 4. 3 時刻資源利用分析 ................ 240
9. 4. 4 航班運行效率統(tǒng)計分析 .............. 242
9. 5 模型驗證 ...................... 247
9. 5. 1 數(shù)據(jù)描述 .................... 247
9. 5. 2 基本參數(shù) .................... 248
9. 5. 3 實驗結(jié)果與分析 ................. 250
9. 6 小結(jié) ........................ 266
本章參考文獻....................... 267
展望未來研究方向....................... 268
1. 組織管理與政策標準 .................. 268
2. 時刻容量確定與分配 .................. 268
3. 時刻配置與協(xié)同決策 .................. 269
4. 時刻配置評估與監(jiān)控 .................. 269
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