2015深圳杯航班延误问题.docx

航班延误问题
摘要
随着人们生活水平的提高,外出乘坐航班的人数与日俱增,航班延误所带来的问题如果不能得到有效解决,可能会造成民众对航空公司失去信心。本论文希望通过采集数据,运用数学等一系列知识,分析出航班延误的原因,从而有效改变航班延误的现象。
针对问题一,查询分析最近一个月,最近一周的航班延误状况,通过做柱状图等工具简要分析题目所述是否正确,通过图形可以明显发现成都双流的偏差有点大,选取成都双流机场,香港国际机场和咸阳机场运用层次分析法,通过分析延误率,延误时长,延误损失这三个因素综合评判,得出成都双流的延误确实不如香港国际和咸阳机场严重,因此题目所给的论述是错误的。由于题目本身没有明确指明统计的数量及日期期限等条件,通过查询其他网站进行对比,可进一步印证题目所给的论述有所出入。
针对问题二,通过数据及结合现实生活分析出航班延误的一些因素。首先我们运用Eviews对各个因素的共线性进行了分析,由结果可知天气,机场,旅客自身原因是相互独立的,没有共线性。目前国内对于航班延误的因素分析主要基于贝叶斯方法的一些应用。通过收集资料确定航班延误的因素大致有航空公司自身、天气、流量、军事活动及机场故障等几类,ica 贝叶斯网络工具软件建模,采用EM 算法进行网络学****由学****结果可以看出,飞机延误的主要因素是机场公司自身原因(包括飞机晚到、航路限制及公司计划等)。
针对问题三,就寻求航空公司最优调度这一角度为目标,通过航班置换的方法,建立了延误时间最少和延误成本最低这两个最优化目标。运用matlab编程,构建了时间置换矩阵和成本置换矩阵,通过调用匈牙利算法,得出两目标下的航班替换方案,有结果看出,在不同的目标下,航班替换方案不同,结果也确实显著地减少了航班延误时间和航班延误的成本。为解决实际航班问题提供了依据和方案。
[关键词] 层析分析法贝叶斯延误调度航班置换 matlab Eviews
问题重述
的统计称:中国的航班延误最严重,国际上航班延误最严重的10个机场中,中国占了7个。其中包括上海浦东、上海虹桥、北京国际、杭州萧山、广州白云、深圳宝安、成都双流等机场。
请自行收集数据并研究以下问题:
上述结论是否正确?
我国航班延误的主要原因是什么?
有什么改进措施?
问题分析
问题一要求统计国内国际航班延误数据,进行合理处理。首先,我们查阅题目所给的网页和一些主要统计部门的相关信息,搜集了最近一周和一个月的航班延误数据,并在此基础之上,考虑利用MATLAB软件做出各种统计指标的柱状图,对数据进行初步的分析。
问题二要求我们分析航班延误的真实原因。显然,航班延误是当前国际民航业发展中的一大难题,也是顾客对航空服务质量不满意的主要内容。根据收集得到的数据,我们发现,导致航班延误有两大主要原因,一是航空公司自身的原因,涉及到航空公司自身的相关运行管理;另外一方面是非航空公司自身因素,即空管流量控制,恶劣天气,军事活动等非航空公司自身因素。为了问题分析的方便,考虑对数据进行更深层次的挖掘和处理,并且,有效结合实际情况,分析得出航班延误的真实原因。 
问题三要求提出航空公司及乘客应对航班延误的策略(如航空公司的预定票策略,乘客购买航空延误保险或恰当选择出行方式等),我们通过分析历年我国航班延误率初步得出我国延误的大致水平,然后从航班延误成本和航班延误时长两个点入手,构造动态规划模型,最后为航空公司提供了一种合理的管理措施,即在延误时长一定的合理范围内,满足延误成本最小的建议。 
模型假设
(1)假设收集到的数据真实可靠。
(2)假设查阅到的文献资料具有可行性。
(3)假设利用层次分析法所设定的影响度真实。
(4)假设航空公司是追求利润最大化的,乘客都是理性人。
符号说明
飞机的指标
航班的下标
执行航班f的飞机
替换航班f的飞机
可用飞机的就绪时间集合
最早延误航班之后的航班按原计划到达时间集合
最早延误航班之后的航班集合
最早延误航班之后的可用飞机集合
能够在m机场维修的机型为I的飞机集合
当天备用和修复飞机的集合
时间对i到j的航班
取消航班f的标志,1为取消,0为不取消
旅客的失望溢出成本
乘客数
该航班上的平均票价
i时刻就绪的飞机执行j时刻的航班及后续航班的延误成本
表当天有可用飞机b指派给航班f,0表示没有
把航班f指派给备用飞机的成本
模型建立与求解
问题一的分析与处理 
航班延误是指航班降落时间比计划降落时间(航班时刻表上的时间)延迟30分钟以上或航班取消的情况。 
日常生活中航班延误不仅影响着乘客的心情,也影响着航空公司的运行效率和服务质量,所以我们一般使用准点率来衡量承运人运输效率和运输质量。准点率,又称正点率、航班正常率,是指航空旅客