基于運(yùn)行數(shù)據(jù)分析的航班正常性管理探究

張 軼

（廣東機(jī)場白云信息科技有限公司，廣東 廣州 510470）

0 引言

一直以來，航班延誤都是社會議論的焦點(diǎn)，所以航班的正常性就成為安全保障前提下的重中之重，并且航班正常率是機(jī)場、航空公司以及空中管制單位的績效考核指標(biāo)之一，研究航班正常性管理勢在必行。

1 航班正常性管理要求

1.1 航班正常保障

在實(shí)施航班正常性管理中，航班正常保障是核心環(huán)節(jié)，需要各個(gè)部門的配合，從而建立對應(yīng)的預(yù)警機(jī)制，并且考慮不同的因素，確保航班的準(zhǔn)點(diǎn)率。航班正常保障制度還需要機(jī)場、航空公司等共同決策，這樣才能在信息高度共享的前提下，確保航班的正常運(yùn)行。

第一，在保障航班正常性方面，需要做好航班延誤預(yù)警機(jī)制的建立健全，在沒有出現(xiàn)航班延誤的時(shí)候，就需要做好實(shí)時(shí)監(jiān)控，確保各種因素的合理把控，在達(dá)到預(yù)警值的時(shí)候，就需要及時(shí)地溝通協(xié)調(diào)，確保將延誤可以降至最低，以此來保障正常運(yùn)行。

第二，空管部門需要做好航班流量的把控，合理安排起降，實(shí)施預(yù)警管理，并且指定對應(yīng)的應(yīng)急措施，實(shí)現(xiàn)信息共享，以此來保障航班的正常運(yùn)行。

1.2 航班延誤處置

當(dāng)出現(xiàn)航班延誤之后，需要做好對應(yīng)的決策，找準(zhǔn)處置方法，明確各種影響航班正常性的因素，從而在實(shí)際的恢復(fù)過程中可以做到有理有據(jù)，不能憑借經(jīng)驗(yàn)處置，而是要采取合理有效的方法，找準(zhǔn)解決措施，這樣才能夠確保航班可以恢復(fù)正常。

在實(shí)際的處置過程中，需要恢復(fù)飛機(jī)、機(jī)組與旅客形成，但是這里面會有諸多問題滋生，需要各方及時(shí)的協(xié)調(diào)溝通，以此來提高信息的共享，確保可以使用各種方法來解決航班延誤的問題。當(dāng)發(fā)生航班延誤之后，航空公司不能及時(shí)的采取措施，主要是因?yàn)槿鄙賹?yīng)的恢復(fù)策略，進(jìn)而對于旅客的利益產(chǎn)生了嚴(yán)重的影響，最終導(dǎo)致旅客的投訴率在不斷的上升，還需要去合理的解決。所以，通過模式化的處理，就可以提升旅客的滿意度，最終實(shí)現(xiàn)航班延誤的恢復(fù)。

2 航班正常性影響的因素分析

對于航班正常性而言，影響的因素較多，基于《民航航班正常統(tǒng)計(jì)辦法》的具體規(guī)定，直接將航班正常性的影響因素劃分為天氣、航空公司、空管、機(jī)場等11類。對不正常航班的原因進(jìn)行分析，具體因素見圖1所示。

基于圖1的分析，繪制航班正常性影響的因素分布圖，通過圖中所述可以看出影響的主要原因在于天氣原因、自身計(jì)劃原因、空中交通管制，這三種因素占整體的90%，其余的影響因素包含了機(jī)場原因、旅客因素等[1]。

3 基于運(yùn)行數(shù)據(jù)分析的旅客流恢復(fù)問題

圖1 影響航班正常率的因素

通過上述對影響原因進(jìn)行分析，針對旅客流恢復(fù)問題進(jìn)行具體的闡述。

3.1 旅客流問題描述

航空公司對于旅客的重視度在不斷提升，因?yàn)檫@直接掛鉤航空公司的切身利益。航空公司出臺了《不正常航班旅客服務(wù)指南》，在正常性的管理之中也明確提出了旅客投訴與管理問題，這就成為各個(gè)航空公司需要重點(diǎn)考慮的問題，即對旅客行程的恢復(fù)。民航局具體規(guī)定了對于旅客的服務(wù)問題，如無論是何種原因，承運(yùn)人都需要向著旅客提供膳食服務(wù)；在始發(fā)地因?yàn)槌羞\(yùn)人原因?qū)е潞桨嘌诱`或者是取消的，需要提供免費(fèi)的食宿等。

在出現(xiàn)不正常航班之后，行程問題就成為在正常性管理之中需要處置的重要問題，并且對于可能出現(xiàn)的旅客恢復(fù)問題也進(jìn)行了其余的描述，要給予足夠的重視，實(shí)現(xiàn)更好的恢復(fù)[2]。

3.2 建立旅客流恢復(fù)模型

針對旅客流恢復(fù)涵蓋的問題較多，并且涉及到的部門相對復(fù)雜，需要建立模型，讓整體恢復(fù)過程變得更加簡單明了。針對本文所述的旅客流恢復(fù)問題進(jìn)行了如下假設(shè)：第一，已經(jīng)完成對于不正常航班的航班計(jì)劃的調(diào)整，這是在恢復(fù)問題之前就已經(jīng)完成的。第二，在實(shí)際的恢復(fù)過程中，主要是選擇改簽與取消的方式來進(jìn)行對應(yīng)的處置。第三，已經(jīng)固定了需求客戶數(shù)量，將航班客座剩余的數(shù)量當(dāng)作為航班的容量。

3.3 Dantzig-Wolfe算法選取原因

本章節(jié)所使用的旅客形成恢復(fù)模型主要是基于時(shí)空網(wǎng)絡(luò)來構(gòu)建多商品流模型，并且是一個(gè)組合優(yōu)化的問題。因?yàn)闀r(shí)空網(wǎng)絡(luò)之中的航班弧和OD對數(shù)量規(guī)模較大，如果針對所有組合都預(yù)先生成，然后進(jìn)行最優(yōu)化的搜索，那么會影響實(shí)際的效率。但是選擇使用Dantzig-Wolfe算法，主要是利用組合求解的方式減少對于空間和時(shí)間的消耗，以此來提升實(shí)際的效率。本算法的使用是在列生成算法基礎(chǔ)上直接將約束條件設(shè)定為“難”和“易”處理約束。這是因?yàn)閷τ诖笠?guī)模的線性規(guī)劃問題，可以直接選擇“難處理”的約束條件都實(shí)現(xiàn)對于主問題的構(gòu)造；針對“易處理”的約束條件，需要做好子問題的構(gòu)造，但是不需將所有的列都列出來，只需求解這一約束局陣列的子集構(gòu)成問題，從而獲取原問題的解。在每一步的求解限制住問題迭代之中，通過子問題的解就可以實(shí)現(xiàn)入基新列的產(chǎn)生，然后進(jìn)行重新迭代。一旦限制主問題的解能夠與最優(yōu)性檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)匹配，就可以停止迭代，獲取原問題的最優(yōu)解[3]。

3.4 案例分析

基于Dantzig-Wolfe算法的使用，通過實(shí)際的案例來進(jìn)行分析。即選擇大面積雷雨天氣等影響導(dǎo)致飛機(jī)的運(yùn)行情況需要進(jìn)行調(diào)整，進(jìn)而出現(xiàn)大面積航班不正常運(yùn)行，因?yàn)槿∠蛘哐诱`航班，最終影響旅客的正常行程，之后選擇使用一組數(shù)據(jù)來進(jìn)行具體的分析。

3.4.1 不正常航班源數(shù)據(jù)分析

針對具體的不正常航班源數(shù)據(jù)分析，具體見表1 所示。

表1 不正常航班數(shù)據(jù)

3.4.2 恢復(fù)方案介紹

在獲取源數(shù)據(jù)之后，就可以使用一般恢復(fù)方法的恢復(fù)結(jié)果，以及選擇數(shù)據(jù)代入之后的依據(jù)，這樣能夠讓它變得更加科學(xué)合理，并且能夠擁有單一變量的基本特點(diǎn)，不過恢復(fù)方法存在差距。

首先，需要直接將航班運(yùn)行的相關(guān)數(shù)據(jù)代入到對應(yīng)的模型之后，針對具體的約束條件：旅客流平衡約束、航班容量約束、變量非負(fù)約束（具體的公式不一一呈現(xiàn)），之后就可以獲取對應(yīng)的目標(biāo)函數(shù)。

最后，通過Dantzig-Wolfe分解算法的使用，可以直接將整體模型直接分解成為主問題和子問題來進(jìn)行求解。并且基于上述求解的難易程度，將旅客流平衡約束作為主問題，其余的作為子問題，然后分別求解。

其中，對于兩個(gè)問題可以選擇使用運(yùn)籌學(xué)的方法來進(jìn)行簡單的求解。針對主問題的表示，可以考慮到小規(guī)模線性規(guī)劃問題，然后選擇利用單純形法來進(jìn)行求解。針對子問題，則可以看成K號OD對的廣義最短路問題，然后基于搜索策略來求解最短路。通過對應(yīng)的算法與代入之后，就可以獲取最后的優(yōu)化結(jié)果[4]。

3.4.3 恢復(fù)后的數(shù)據(jù)與源數(shù)據(jù)比較

表2 旅客流恢復(fù)策略比較

3.4.4 結(jié)論

基于實(shí)例數(shù)據(jù)和恢復(fù)策略得出的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析比較，數(shù)據(jù)本身具有較強(qiáng)的相似性，也就說明方案本身的可行性較高，并且基于總成本數(shù)據(jù)來分析，旅客流恢復(fù)問題擁有更強(qiáng)的合理性，可以滿足對于成本的節(jié)約需求。

4 結(jié)束語

在當(dāng)今信息高速發(fā)展的形勢下，民航各個(gè)系統(tǒng)平臺要懂得為人民群眾普及民航知識，積極解決他們所關(guān)心的問題，從而獲取良好的溝通效果。其中，針對航班延誤來說，雖然不可避免，但是在確保航班安全的前提下需要實(shí)現(xiàn)航班的正常性管理。所以，基于運(yùn)行數(shù)據(jù)分析來進(jìn)行航班的正常性管理，就能在滿足航班正常性管理要求，同時(shí)讓社會大眾正確看待航班延誤的問題。