不确定环境下基于智能计算的航空客流分布性研究

论文摘要

长期以来,我国对航空旅客运输市场研究大多针对单一市场进行,如某个机场旅客吞吐量、某条航线旅客运输量或全国航空旅客运输总量的研究,缺乏从分布性角度进行全面、系统地研究我国航空旅客运输市场及其变化规律。为此,本文在总结国内外相关研究基础上,从理论阐述、模型建立及其实证或仿真分析等多个角度,深入探讨我国航空客流分布性及其生成机理问题。着重采用灰色系统理论、可拓学、集对分析和模糊数学等属于智能计算范畴的诸多非经典数学方法,并与传统方法中的概率统计、回归分析以及重力模型相结合,研究不确定环境下我国航空客流三大分布特性:航空旅客运输市场需求生成分布特性、航空客流节点分布特性和航空旅客OD流分布特性。首先,本文从理论上揭示了空间航空运输联系的内涵及其特征,将航空运输联系置于经济、社会、地理大环境中,阐述了航空运输联系的基本规律,研究航空旅客运输需求生成机理;分析了诸多相关影响因素,基于灰色关联分析选出其中的主要影响因素,在此基础上应用可拓综合评价模型,对我国大陆31个地区航空客流生成需求进行实证分析,研究各地区航空旅客运输需求生成静态分布规律、静态流入与流失情况及其动态变化排序;应用集对分析模型,确定各地区航空旅客运输需求生成的关键影响因素,并对地区进行了分类。其次,鉴于机场辐射域界定结果构成了航空客流节点分布,本文分析了都市圈发展、机场服务、地面交通因素对机场辐射域的影响,分别建立了基于地面交通距离、航空旅客运输市场供求关系和航空旅客对机场选择的机场辐射域量化模型。应用模糊隶属度函数,对机场辐射域界定的最短距离法模型进行了两种修正;对机场辐射域最优规划模型进行了仿真分析;基于离散选择模型,以苏南机场为例进行了实证分析。第三,本文分析了我国航空旅客OD流分布影响因素及其距离衰减特性;对比分析了现有的旅客OD流分布模型,对传统标准重力模型进行了修正,根据我国特点建立了包含10个虚拟变量的重力模型;为了反映相同时间间隔航空旅客OD流分布特征,本文分别采用1995、2000和2005年国内主要航段客流量数据标定重力模型参数,通过参数值的横向和纵向比较,研究了我国国内航空旅客OD流分布现状特征以及十年来随时间演化规律;基于灰色GM(1,1)模型,预测了2006至2010年含虚拟变量的重力模型参数值,并对2006年部分有代表性航段旅客运输量进行拟合,效果良好。最后,本文分析了我国未来高铁对航空旅客OD流的影响。建立了等时航线距离模型和等成本航线距离模型;提出了“城市对”高铁与民航分担率组合模型;根据高铁竞争导致航空旅客OD流动态变化进而影响机场旅客吞吐量的机理,提出了基于航空旅客OD流的含虚拟因子的逆向重力模型算法。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 研究目的和意义
• 1.3 问题的界定
• 1.4 研究内容、研究方法和技术路线
• 1.4.1 研究内容及论文结构
• 1.4.2 研究方法
• 1.4.3 技术路线
• 第二章 相关研究综述
• 2.1 航空旅客运输需求生成研究现状
• 2.1.1 国外相关研究
• 2.1.2 国内相关研究
• 2.2 航空客流节点分布研究现状
• 2.2.1 国外相关研究
• 2.2.2 国内相关研究
• 2.3 航空旅客OD 流分布研究现状
• 2.3.1 国外相关研究
• 2.3.2 国内相关研究
• 2.4 本章小结
• 第三章 航空旅客运输需求生成分布特征
• 3.1 生成机理
• 3.1.1 航空旅客运输需求生成的起因
• 3.1.2 影响因素分析
• 3.1.3 航空旅客运输需求类型
• 3.2 生成分布模型
• 3.2.1 基于灰色关联的主要影响因素选择
• 3.2.2 航空旅客运输需求生成分布的综合评价模型
• 3.2.3 基于集对分析的影响因素地区差异分析
• 3.3 航空旅客运输需求生成的地区分布实证
• 3.3.1 航空旅客运输需求生成综合评价实证分析
• 3.3.2 地区航空旅客运输量影响因素差异实证分析
• 3.4 本章小结
• 第四章 航空客流节点分布特征
• 4.1 机场辐射域影响因素分析
• 4.1.1 城市发展对机场辐射域的影响
• 4.1.2 机场服务对机场辐射域的影响
• 4.1.3 地面交通对机场辐射域的影响
• 4.2 航空客流节点分布模型
• 4.2.1 基于地面交通距离的航空客流节点分布模型
• 4.2.2 基于供求关系的航空客流节点分布模型
• 4.2.3 基于航空旅客选择的航空客流节点分布模型
• 4.3 航空客流节点分布实证分析
• 4.3.1 最优机场辐射域仿真分析
• 4.3.2 苏南机场旅客吞吐量预测
• 4.4 本章小结
• 第五章 航空旅客OD 流分布特征
• 5.1 航空旅客OD 流分布影响因素分析
• 5.1.1 航线网络规模及其结构
• 5.1.2 机场条件与性质
• 5.1.3 地面交通运输方式
• 5.1.4 城市职能因素
• 5.2 航空旅客OD 流分布模型
• 5.2.1 我国航空旅客OD 流距离衰减特性
• 5.2.2 旅客OD 流分布模型的选择
• 5.2.3 含虚拟变量的重力模型
• 5.3 航空旅客OD 流分布实证分析
• 5.3.1 数据采集
• 5.3.2 虚拟重力模型参数标定
• 5.3.3 计算结果分析
• 5.4 基于灰色模型的参数值预测
• 5.4.1 灰色系统理论相关模型
• 5.4.2 GM（1.1）模型标定
• 5.5 本章小结
• 第六章 高铁对航空旅客OD 流的影响分析
• 6.1 高铁发展现状与趋势
• 6.1.1 国外高铁发展对航空旅客运输的影响
• 6.1.2 我国高铁发展现状与趋势
• 6.2 民航与高铁竞争模型
• 6.2.1 等时航线距离模型
• 6.2.2 等成本航线距离模型
• 6.2.3 民航与高铁旅客分担率组合模型
• 6.3 基于航空旅客OD 流的逆向重力模型算法
• 6.3.1 含虚拟因子的逆向重力模型算法
• 6.3.2 算例
• 6.4 本章小结
• 第七章 总结与展望
• 7.1 本文工作总结
• 7.2 主要创新点
• 7.3 研究展望
• 参考文献
• 致谢
• 在学期间的研究成果及发表的学术论文
• 附表1 部分机场旅客吞吐量数据
• 附表2 部分航段旅客运输量数据
• 附表3 主要航段距离数据