本文關鍵詞：航線網絡穩(wěn)定性分析與控制問題研究

  更多相關文章： 航線網絡 穩(wěn)定性 復雜適應系統(tǒng) 航班延誤 控制

【摘要】：航線網絡作為航空公司航班運營的基礎和必要條件,直接決定航空公司的長期運營成本,影響航空公司的生存與發(fā)展。提高航線網絡的穩(wěn)定性,減少失穩(wěn)造成的損失,有利于提升航空公司的發(fā)展?jié)摿褪袌龈偁幜Α１疚膶娇展竞骄�網絡的穩(wěn)定性進行了系統(tǒng)性研究。首先對航線網絡穩(wěn)定性的相關概念進行定義,之后對航線網絡失穩(wěn)情況進行分析評估,最后對航線網絡失穩(wěn)控制進行研究。(1)基于復雜網絡傳播動力學理論,以航班延誤為切入點,建立了航線網絡延誤傳播模型,并對延誤傳播過程進行了仿真,對比分析了拓撲結構對航線網絡穩(wěn)定性的影響。結果表明,相對于城市對和線形航線網絡,樞紐航線網絡具有更好的穩(wěn)定性,同時其也表現(xiàn)出了對隨機擾動的魯棒性和對蓄意攻擊的脆弱性的特點。當初始延誤發(fā)生在樞紐機場時,樞紐航線網絡所受到的影響非常大,延誤波及情況非常嚴重,但初始延誤發(fā)生在非樞紐機場時,延誤傳播范圍便會很小。(2)基于適應性Agent圖的思想,結合航線網絡實際特點,從系統(tǒng)穩(wěn)定性的角度對網絡失穩(wěn)進行研究。針對惡劣天氣下航線網絡上航班運行的穩(wěn)定性進行仿真,提出反映航線網絡穩(wěn)定性的指標熵,來度量系統(tǒng)發(fā)生失穩(wěn)行為的不確定性。結果表明,用熵作為反映航線網絡系統(tǒng)運行穩(wěn)定性的指標是可行的,若熵不為0,則系統(tǒng)失穩(wěn),發(fā)生航班延誤;熵越大,發(fā)生航班延誤的可能性越大,越容易導致航班延誤的波及。(3)針對拓撲結構對航線網絡穩(wěn)定性的影響,研究了不同拓撲結構的航線網絡發(fā)生失穩(wěn)后適宜采取的流量分配策略。針對初始失穩(wěn)發(fā)生在不同度值機場時的初始情況,對比三種拓撲結構的航線網絡,分別為其選出適宜的流量分配策略,以緩解系統(tǒng)失穩(wěn)造成的影響。結果表明,對于樞紐航線網絡及線形航線網絡,均適宜采用優(yōu)化分配策略以提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性;對于城市對航線網絡,適宜采用比例分配策略,在保證系統(tǒng)穩(wěn)定性的同時能減小網絡溢出流量。(4)針對航線網絡系統(tǒng)的失穩(wěn),選擇系統(tǒng)高峰小時這一特殊時段,建立了航線網絡失穩(wěn)時航班時刻調整的動態(tài)規(guī)劃模型,結合多目標優(yōu)化的有效算法NSGA-II求解,針對天氣對機場容量減小所導致的航班延誤情況對即將運行的航班計劃進行及時調整。結果表明,通過預先調控,可以有效減少總延誤航班架次和總延誤時間,有效改善各機場繁忙時段的延誤情況,可以增強航空公司應對航線網絡系統(tǒng)發(fā)生失穩(wěn)時的主動性。本文從理論層面,同時考慮操作層面的要求,對航線網絡的穩(wěn)定性進行了深入探討,對航空公司提高航線網絡的穩(wěn)定性提供了理論參考。
【關鍵詞】：航線網絡 穩(wěn)定性 復雜適應系統(tǒng) 航班延誤 控制
【學位授予單位】：南京航空航天大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：V352
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-14
• 第一章 緒論14-20
• 1.1 研究背景14-15
• 1.2 研究目的和意義15-16
• 1.3 研究內容、研究方法和技術路線16-18
• 1.3.1 研究內容16-17
• 1.3.2 研究方法17
• 1.3.3 技術路線17-18
• 1.4 章節(jié)介紹18-20
• 第二章 航線網絡穩(wěn)定性問題相關研究綜述20-35
• 2.1 航線網絡研究綜述20-24
• 2.1.1 航線網絡分析的國內外相關研究20-22
• 2.1.2 航線網絡運行控制的國內外相關研究22-24
• 2.2 穩(wěn)定性研究綜述24-33
• 2.2.1 穩(wěn)定性的國內外相關研究24-25
• 2.2.2 復雜網絡理論的國內外相關研究25-30
• 2.2.3 復雜適應系統(tǒng)理論的國內外相關研究30-33
• 2.3 本章小結33-35
• 第三章 航線網絡拓撲結構對穩(wěn)定性的影響35-60
• 3.1 航線網絡穩(wěn)定性的定義35-36
• 3.2 城市對與樞紐航線網絡的結構特征比較36-38
• 3.2.1 城市對航線網絡37
• 3.2.2 樞紐航線網絡37-38
• 3.3 拓撲結構對穩(wěn)定性的影響38-40
• 3.3.1 模型中相關符號39
• 3.3.2 數(shù)學模型39-40
• 3.4 算例分析40-58
• 3.4.1 不同拓撲結構航線網絡延誤機場數(shù)量的比較43-50
• 3.4.2 不同拓撲結構航線網絡延誤傳播距離的比較50-58
• 3.5 本章小結58-60
• 第四章 航線網絡上航班運行的穩(wěn)定性60-78
• 4.1 航線網絡適應性Agent圖60-61
• 4.2 模型建立61-64
• 4.2.1 模型中相關符號61-62
• 4.2.2 數(shù)學模型62-64
• 4.3 算例分析64-76
• 4.3.1 陣雨情景下64-71
• 4.3.2 臺風情景下71-76
• 4.4 本章小結76-78
• 第五章 航線網絡失穩(wěn)時的流量控制78-92
• 5.1 比例分配與優(yōu)化分配策略78-80
• 5.1.1 模型中相關符號79
• 5.1.2 數(shù)學模型79-80
• 5.2 算例分析80-91
• 5.2.1 樞紐航線網絡81-84
• 5.2.2 線形航線網絡84-88
• 5.2.3 城市對航線網絡88-89
• 5.2.4 兩種攻擊策略下a 臨界值的變化89-91
• 5.3 研究結論91
• 5.4 本章小結91-92
• 第六章 航線網絡失穩(wěn)時的航班時刻調控92-98
• 6.1 航空公司運控中心Agent建模92-93
• 6.2 航班時刻規(guī)劃建模93-96
• 6.2.1 模型中相關符號93-94
• 6.2.2 數(shù)學模型94-96
• 6.3 算例分析96-97
• 6.4 本章小結97-98
• 第七章 總結與展望98-101
• 7.1 本文工作總結98-99
• 7.2 本文主要創(chuàng)新點99-100
• 7.3 研究展望100-101
• 參考文獻101-115
• 致謝115-116
• 在學期間的研究成果及發(fā)表的學術論文116

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 柏明國;朱金福;;全連通航線網絡和樞紐航線網絡的比較研究[J];系統(tǒng)工程理論與實踐;2006年09期

2 于曉暉;;蛛網式航線網絡模式選擇與構建方法研究[J];中國民用航空;2008年02期

3 李t熀，

本文編號：767612