航空公司航线网络优化设计问题研究

论文摘要

航线网络是航空公司生存和发展的基础,布局合理的航线网络是提高航空公司竞争力的有效途径,对推动民航运输生产发展具有重要的战略意义。如何根据航空公司实际设计出便捷高效的航线网络成为航空运输企业迫切需要解决的首要问题。本文以决策分析、网络优化算法、现代智能优化算法等基本理论为基础,针对航线网络有关问题展开研究。在航空运输决策中,多属性决策常常被用来进行备选枢纽的选取以及候选航线的选择,因此本章首先对多属性决策方法进行了理论探讨。针对多属性决策中属性值可能用实数、区间数或模糊语言表示的多混合属性决策问题,把实数当作小区间处理,利用重新定义的较简单的可能度计算公式和推广后的相离度计算公式,提出了基于可能度和相离度的解决权重信息已知和部分权重信息已知的多混合属性决策方法,丰富了多属性决策理论。最后通过航线抉择算例说明了两种多混合属性决策方法的应用。对全连通航线网络和枢纽航线网络进行了定量化的比较研究。关于全连通航线网络和枢纽航线网络的比较,相关文献多为定性分析,或者利用简单网络进行定量分析,得出的结果难以令人信服。本文利用定量化方法对一般规模的全连通航线网络和枢纽航线网络做了比较研究,分析了几种网络模型参数对全连通航线网络和枢纽航线网络中航班频率、客流量、单个航班座位数的影响,并且分析了两种网络间航班频率、客流量、票价等的关系,结果发现枢纽航线网络中的航班频率、直达客流量和直达票价分别大于全连通航线网络中的航班频率、直达客流量和直达票价。得出的相关结论可用来指导航线网络构建。提出了解决无容量限制的多重分派p?枢纽中位问题的两种算法。首先基于禁忌搜索算法和特定的Floyd最短路算法提出了解决无容量限制的多重分派p?枢纽中位问题的一种启发式算法,利用CAB基准数据对该算法进行了验证,计算结果表明所提算法具有较强寻优能力和较快的求解效率。把多属性决策方法和最短路算法相结合,提出了构建枢纽航线网络的另一种新算法,并利用所提方法构建了我国十五城市的枢纽航线网络。把航班计划考虑在航线网络构建中,提出了一种航线网络设计的三阶段方法。此法不但融合了多属性决策方法和最短路计算方法来选出航线,还利用ILOG优化软件求解建立的关于航班频率的非线性整数规划模型,从而构建出合理的航空公司航线网络。最后结合算例说明了这种航线网络设计方法的应用。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 几个概念
• 1.3 研究的意义
• 1.4 研究内容、研究方法和技术路线
• 第二章 航线网络相关研究综述
• 2.1 有关航线网络分析的国内外研究现状
• 2.2 枢纽航线网络优化设计的国内外研究现状
• 2.3 航线网络设计与航班计划安排综合考虑的研究成果
• 2.4 本章小结
• 第三章 多属性决策理论的拓展研究及其在航线选择中的应用
• 3.1 基本思路及几个定义
• 3.2 多混合属性决策的可能度方法
• 3.3 基于相离度和可能度的偏差最大化多混合属性决策方法
• 3.4 多混合属性决策方法在航线选择中的应用分析
• 3.5 本章小结
• 第四章 全连通航线网络和枢纽航线网络的比较研究
• 4.1 引言
• 4.2 FC 航线网络与HS 航线网络
• 4.3 FC 航线网络和HS 航线网络的分析比较
• 4.4 本章小结
• 第五章 UMAPHMP 的模型及算法研究
• 5.1 引言
• 5.2 问题描述及模型构建
• 5.3 UMAPHMP 的启发式求解算法——TSSPA
• 5.4 算法检验
• 5.5 本章小结
• 第六章 基于多属性决策和最短路算法的枢纽航线网络设计
• 6.1 引言
• 6.2 枢纽航线网络设计的模型及算法
• 6.3 算例分析
• 6.4 本章小结
• 第七章 航空公司航线网络设计的一种三阶段方法
• 7.1 引言
• 7.2 航线的选择
• 7.3 机型的选择及其航班频率的确定
• 7.4 实例分析
• 7.5 本章小结
• 第八章 总结与展望
• 8.1 本文工作的总结
• 8.2 本文的主要创新点
• 8.3 对进一步研究的展望
• 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 CAB 数据表
• 附表2 中国二十城市间距离数据
• 附表3 中国二十城市间客流量数据