新的飛機(jī)調(diào)度模型可以減輕航空旅行的挫敗感

允許一個精心設(shè)計的擺動空間的航班時刻表可以防止級聯(lián)機(jī)場延誤和取消的挫敗感。通過關(guān)注航班時刻表規(guī)劃的早期階段和各種規(guī)模的延誤，研究人員開發(fā)了一些模型來幫助創(chuàng)建不易受延遲影響并且一旦中斷就更容易修復(fù)的時間表。允許一個精心設(shè)計的擺動空間的航班時刻表可以防止級聯(lián)機(jī)場延誤和取消的挫敗感。通過關(guān)注航班時刻表規(guī)劃的早期階段和各種規(guī)模的延誤，研究人員開發(fā)了一些模型來幫助創(chuàng)建不易受延遲影響并且一旦中斷就更容易修復(fù)的時間表。

在延遲之后，乘客和資源的重新調(diào)整使航空公司 - 一個利潤率低于2%的行業(yè) - 每年損失數(shù)十億美元。研究人員說，減少延誤，取消及其下游的連鎖影響將使美國航空業(yè)和旅行者受益匪淺。

該研究發(fā)表在“計算機(jī)與運(yùn)籌學(xué)”雜志上，著眼于早期飛行計劃和飛機(jī)航線規(guī)劃。它采用主動方法設(shè)計級聯(lián)抗性計劃，而不是在發(fā)生延遲后嘗試管理延遲的被動方法。

“航空公司的準(zhǔn)時性能記錄產(chǎn)生了大量的數(shù)據(jù)，”工業(yè)和企業(yè)系統(tǒng)工程教授兼主要作者Lavanya Marla說。“找到最佳模型來量化航空系統(tǒng)的不確定性以提高準(zhǔn)時性能和節(jié)省成本是一項挑戰(zhàn)。我們的研究表明，現(xiàn)有模型無法區(qū)分一種解決方案對另一種解決方案的級聯(lián)影響，這對航空公司的決策至關(guān)重要。“

該團(tuán)隊還包括達(dá)特茅斯學(xué)院工程學(xué)教授Vikrant Vaze和麻省理工學(xué)院校長兼工程學(xué)教授Cynthia Barnhart，他們利用美國航空公司的歷史數(shù)據(jù)調(diào)整飛機(jī)航線，以幫助預(yù)防和減少延誤從他們今天的存在程度來看。

航空器航線是指單一航空器在聯(lián)邦航空管理局規(guī)定的維護(hù)檢查之間的路線，該檢查通常發(fā)生在72小時的周期和多次飛行之間。團(tuán)隊在系統(tǒng)的這一層上進(jìn)行了研究，因?yàn)樗龅搅艘环N甜蜜點(diǎn)，他們覺得調(diào)度調(diào)整可以產(chǎn)生最大的影響。“在每年發(fā)生的數(shù)百億美元延遲成本中，幾乎三分之一是通過飛機(jī)航線延遲級聯(lián)效應(yīng)的結(jié)果，”Vaze說。“因此，這是一個非常重要的系統(tǒng)層面。”

研究人員構(gòu)建了不同的模型來幫助確定哪種解決方案在減少延遲級聯(lián)方面提供了最大的靈活性。一組模型專注于純粹避免最壞情況延遲的結(jié)果，而第二組則考慮發(fā)生的各種延遲 - 極端到日常的共同點(diǎn)。

研究人員通過觀察由于不同類型的延誤導(dǎo)致的航班延誤和乘客中斷的百分比來評估各種模型。Marla和她的團(tuán)隊發(fā)現(xiàn)，能夠控制日常不那么嚴(yán)重的延誤類型可以為乘客帶來最大的好處。

“這不是一個或另一個模型本身提供更好的解決方案，”馬拉說。“他們提供不同的解決方案。最佳選擇取決于不斷變化的延遲模式，最相關(guān)的評估指標(biāo)，以及哪種解決方案與交通部，乘客和航空業(yè)的優(yōu)先事項保持一致。”

“提升復(fù)雜和不確定系統(tǒng)(如航空系統(tǒng))性能的關(guān)鍵通常在于智能地結(jié)合復(fù)雜的數(shù)學(xué)模型，對現(xiàn)實(shí)世界數(shù)據(jù)的細(xì)致關(guān)注，以及用于系統(tǒng)評估的詳細(xì)模擬工具，”Barnhart說。