大面积航班延误下放行排序优化研究
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第38卷第1期 20 2 0年1月
西安航空学院学报 Journal of Xian Aeronautical University
Vol38No1 Jan 2020
大面积航班延误下放行排序优化研究
师超 (中国民航西北地区空中交通管理局空管中心，西安710082)
摘要：为降低大面积航班延误状况下的经济损失，提升航班运行经济性，介绍了大面积航班延误 响应机制，研究了航班延误损失并建立了以延误经济损失最小的航班放行排序优化模型。结合实 际运行数据对模型进行了验证,结果表明：采用基于航班延误损失的策略进行放行排序，能有效降 低延误损失。该模型能提供航班放行排序优化方案，可应用于大面积航班延误下放行排序工作。 关键词：空中交通管理；大面积航班延误；航班延误损失；01整数规划 中图分类号:V355 文献标识码:A 文章编号：1008-9233(2020)01-0059-06
Abstract: In order to reduce the economic loss caused by large-scale flight delay and improve the economyofflightoperation， this paper introduced massive delayresponsesystem， studiedthe flight delay loss, established the optimization model of flight clearance sequencing with the minimumeconomicloss， andverifiedthemodelwiththeactualoperationdata Theresultsshowthat： theeconomiclossofflightdelaycan be decreased by adopting the optimization modelofflight clearancesequencingbasedontheeconomiclossofflightdelay This modelcanprovideoptimal flightclearancesequencing， suitableforflightclearancesequencingunderlarge-scaleflightdelay Key words：air traffic management； large-scale flight delay； loss of flight delay； 01 integer pro gramming
MDRS预警机制的建立要求空管必须在统一的情景意识下开展工作、实施决策，将空中交通通行能力 改变以及可能变化的情况及时对外公布，以便于航空公司、机场等航班保障相关单位能够及时有效地调整 运行预案，提升应急处置能力，保障运行安全顺畅。在此机制之下，采用MDRS能在确知通行能力改变后, 通过运行协同决策会议等方式及时将通行能力的改变情况以及采取的流量管理措施通报航班保障相关单 位,以便各单位及时采取行动最大程度维持系统运行效率。大面积航班延误预警机制的启动，是按照已经 确定的预计响应时间启动，根据通行能力下降程度，分为“黄色预警”（通行能力下降25%）、“橙色预警”（通 行能力下降50%）和“红色预警”（通行能力下降75%）三个等级。
司延误航班的运行具有很强的参考价值。张兆宁、张莹莹8从宏观方面探讨了大面积航班延误状况下空中
交通网络系统的拥堵状况，为制定合理的流控策略提供了理论基础。何昕、宫献鑫等9论证了以高速铁路替 代模式应对枢纽机场大面积航班延误的可行、有效性，为极端天气下航班、旅客保障提供了新的思路。曹悦
琪、贾奇［10］从固定空域的角度出发对航班大面积延误的后续发展进行准确预测以减少损失，为应对方案的 制定与实施指明了方向。鉴于大面积航班延误状况下的运行涉及航空公司、机场与空管，系统协作配合才 能真正实现航班运行优化,本文在研究民航空管大面积航班延误响应机制的基础上，结合航班放行的特点，
0引言
随着航空运输需求的不断增长，空中交通流量逐渐增加，容量与流量的不匹配，衍生出了许多运行保障 问题。2019年民航行业发展统计公报显示“主要航空公司计划航班18& 8万班次，其中不正常航班45. 7万 班次，正常航班143. 1万班次，航班正常率为75.8% ;中小航空公司计划航班26. 0万班次，其中不正常航班
Research on Optimization of Clearance Sequencing under Large-scale Flight Delay
SHI Chao
(Air Traffic Control Centre, Northwest Regional Air Traffic Management Bureau of Civil Aviation of China, Xi'an 710082, China)
收稿日期：2020-01-03 作者简介：师超(1991—),男，陕西富平人，助理工程师，主要从事空中交通管理研究。
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西安航空学院学报
第38卷
& 1万班次，正常航班17. 9万班次，航班正常率6& 8%”。不正常航班共计53. 8万次，占比达25. 05%，这
表明，针对不正常航班的保障已成为航班实际运行的日常工作。当前一些学者针对不正常航班恢复问题已 进行了深入的研究，其决策目标主要集中在航空公司成本损失最小与旅客延误时间最短方面［17］,对航空公
提出大面积航班延误下的放行排序优化策略，以此对ห้องสมุดไป่ตู้忙机场延误航班进行优化，并对结果进行分析讨论。
1大面积航班延误响应机制
为应对天气及其他因素对航班运行保障造成的不利影响，民航局空管局逐步建立了大面积航班延误响 应机制（MDRS, Massive Delay Response System）,下发了《基于空中交通通行能力的大面积航班延误应急 响应机制建设指导材料》，规定“当机场、终端区或主干航路预期或已受到重要天气、军事活动、设备故障等 因素影响，将或已导致在一段时间内交通流量持续大幅超过交通通行能力时，启动预警”。可以看出，空中 交通通行能力不仅反映了客观条件对航班保障情况的影响，而且也是反映航班运行保障能力和效率的一个 综合指标。
西安航空学院学报 Journal of Xian Aeronautical University
Vol38No1 Jan 2020
大面积航班延误下放行排序优化研究
师超 (中国民航西北地区空中交通管理局空管中心，西安710082)
摘要：为降低大面积航班延误状况下的经济损失，提升航班运行经济性，介绍了大面积航班延误 响应机制，研究了航班延误损失并建立了以延误经济损失最小的航班放行排序优化模型。结合实 际运行数据对模型进行了验证,结果表明：采用基于航班延误损失的策略进行放行排序，能有效降 低延误损失。该模型能提供航班放行排序优化方案，可应用于大面积航班延误下放行排序工作。 关键词：空中交通管理；大面积航班延误；航班延误损失；01整数规划 中图分类号:V355 文献标识码:A 文章编号：1008-9233(2020)01-0059-06
Abstract: In order to reduce the economic loss caused by large-scale flight delay and improve the economyofflightoperation， this paper introduced massive delayresponsesystem， studiedthe flight delay loss, established the optimization model of flight clearance sequencing with the minimumeconomicloss， andverifiedthemodelwiththeactualoperationdata Theresultsshowthat： theeconomiclossofflightdelaycan be decreased by adopting the optimization modelofflight clearancesequencingbasedontheeconomiclossofflightdelay This modelcanprovideoptimal flightclearancesequencing， suitableforflightclearancesequencingunderlarge-scaleflightdelay Key words：air traffic management； large-scale flight delay； loss of flight delay； 01 integer pro gramming
MDRS预警机制的建立要求空管必须在统一的情景意识下开展工作、实施决策，将空中交通通行能力 改变以及可能变化的情况及时对外公布，以便于航空公司、机场等航班保障相关单位能够及时有效地调整 运行预案，提升应急处置能力，保障运行安全顺畅。在此机制之下，采用MDRS能在确知通行能力改变后, 通过运行协同决策会议等方式及时将通行能力的改变情况以及采取的流量管理措施通报航班保障相关单 位,以便各单位及时采取行动最大程度维持系统运行效率。大面积航班延误预警机制的启动，是按照已经 确定的预计响应时间启动，根据通行能力下降程度，分为“黄色预警”（通行能力下降25%）、“橙色预警”（通 行能力下降50%）和“红色预警”（通行能力下降75%）三个等级。
司延误航班的运行具有很强的参考价值。张兆宁、张莹莹8从宏观方面探讨了大面积航班延误状况下空中
交通网络系统的拥堵状况，为制定合理的流控策略提供了理论基础。何昕、宫献鑫等9论证了以高速铁路替 代模式应对枢纽机场大面积航班延误的可行、有效性，为极端天气下航班、旅客保障提供了新的思路。曹悦
琪、贾奇［10］从固定空域的角度出发对航班大面积延误的后续发展进行准确预测以减少损失，为应对方案的 制定与实施指明了方向。鉴于大面积航班延误状况下的运行涉及航空公司、机场与空管，系统协作配合才 能真正实现航班运行优化,本文在研究民航空管大面积航班延误响应机制的基础上，结合航班放行的特点，
0引言
随着航空运输需求的不断增长，空中交通流量逐渐增加，容量与流量的不匹配，衍生出了许多运行保障 问题。2019年民航行业发展统计公报显示“主要航空公司计划航班18& 8万班次，其中不正常航班45. 7万 班次，正常航班143. 1万班次，航班正常率为75.8% ;中小航空公司计划航班26. 0万班次，其中不正常航班
Research on Optimization of Clearance Sequencing under Large-scale Flight Delay
SHI Chao
(Air Traffic Control Centre, Northwest Regional Air Traffic Management Bureau of Civil Aviation of China, Xi'an 710082, China)
收稿日期：2020-01-03 作者简介：师超(1991—),男，陕西富平人，助理工程师，主要从事空中交通管理研究。
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西安航空学院学报
第38卷
& 1万班次，正常航班17. 9万班次，航班正常率6& 8%”。不正常航班共计53. 8万次，占比达25. 05%，这
表明，针对不正常航班的保障已成为航班实际运行的日常工作。当前一些学者针对不正常航班恢复问题已 进行了深入的研究，其决策目标主要集中在航空公司成本损失最小与旅客延误时间最短方面［17］,对航空公
提出大面积航班延误下的放行排序优化策略，以此对ห้องสมุดไป่ตู้忙机场延误航班进行优化，并对结果进行分析讨论。
1大面积航班延误响应机制
为应对天气及其他因素对航班运行保障造成的不利影响，民航局空管局逐步建立了大面积航班延误响 应机制（MDRS, Massive Delay Response System）,下发了《基于空中交通通行能力的大面积航班延误应急 响应机制建设指导材料》，规定“当机场、终端区或主干航路预期或已受到重要天气、军事活动、设备故障等 因素影响，将或已导致在一段时间内交通流量持续大幅超过交通通行能力时，启动预警”。可以看出，空中 交通通行能力不仅反映了客观条件对航班保障情况的影响，而且也是反映航班运行保障能力和效率的一个 综合指标。