1、OR in Air TransportationOR in Air Transportation中国民航大学管理学院中国民航大学管理学院1运筹学在航空运输管理中的应用运筹学在航空运输管理中的应用OR in Air transportation中国民航大学经管学院中国民航大学经管学院褚衍昌褚衍昌OR in Air TransportationOR in Air Transportation中国民航大学管理学院中国民航大学管理学院2主要内容主要内容q国内外有关航空运输管理研究的杂志、研国内外有关航空运输管理研究的杂志、研究机构究机构q运筹学在航空运输管理中的主要应用领域运筹学在航空运输管理中的主要
2、应用领域q典型问题研究典型问题研究 OR in Air TransportationOR in Air Transportation中国民航大学管理学院中国民航大学管理学院3国内外有关航空运输管理研究的杂志、研究机构国内外有关航空运输管理研究的杂志、研究机构q 国内外有关航空运输管理研究的杂志国内外有关航空运输管理研究的杂志 Transportation Research Transportation Research Part B: Methodological Transportation Research Part E: Logistics and Transportation Revi
3、ew Journal of Air Transport Management European Journal of Operational Research Transportation Science Operational Researchq 国内外有关航空运输管理研究的机构国内外有关航空运输管理研究的机构 AGIFORSThe Airline Group of the International Federation of Operational Research Societies M. I. TInternational Center for Air Transportation
4、NASA Center Langley Research Center Manchester Metropolitan University The Centre for Aviation Transport and the Environment George Mason University Center for Air Transportation Systems Research Embry-Riddle Aeronautical University ，Cranfields UniversityOR in Air TransportationOR in Air Transportat
5、ion中国民航大学管理学院中国民航大学管理学院4IFORS & AGIFORS n国际运筹学会（国际运筹学会（IFORS）除包括各国或地区运筹学会外，还）除包括各国或地区运筹学会外，还包括航空运输组包括航空运输组 (AGIFORS, Airline Group of IFORS)，专门，专门研究运筹学在航空运输中的应用问题研究运筹学在航空运输中的应用问题n50年来至少年来至少1000多篇文章在多篇文章在 Operation Research，Transportation Science等相关刊物上发表等相关刊物上发表 nUA，AA，BA，AF等国际著名航空公司都设有等国际著名航空公司都设有OR
6、 GroupOR in Air TransportationOR in Air Transportation中国民航大学管理学院中国民航大学管理学院5AGIFORSq AGIFORS is the outcome of informal discussions between six airline Operational Research workers (from Trans Canada, Air France, Sabena, BEA, and Swissair) who were present at the second international conference in Op
7、erational Research at Aix en Provence, France, in 1960. These informal discussions led to the formation of a committee, which organized a Symposium on the use of Operational Research within the airline industry, at Spring Valley, New York in October 1961. This Symposium was deemed successful and res
8、ulted in the formation of AGIFORS as a professional society dedicated to the free exchange of ideas and new advances in Operations Research within the airline industry.q Today the AGIFORS membership exceeds 1,200 professionals representing more than 200 airlines, airline manufacturers and aviation r
9、elated industries and associations. OR in Air TransportationOR in Air Transportation中国民航大学管理学院中国民航大学管理学院6运筹学各分支在航空运输管理中的应用运筹学各分支在航空运输管理中的应用运筹学分支运筹学分支应用案例应用案例典型文献典型文献规划技术规划技术机队规划机队规划模型的建立及其应用 Airline fleet assignment concepts, models, and algorithms航班计划编排Airline Schedule Planning机组人员指派问题aircrew assig
10、n problem航空公司收益管理航空公司收益管理研究综述 Yield Management at American Airlines飞机排班航空公司飞机排班问题的分阶段指派算法网络技术网络技术航线网络规划（网络拓扑、网络最大流、网络结点选择）轴_辐侍服理念下的中国航空网络模式构筑 Airline Network Design and Profitabil ty A Case for Re-regulation空管流量控制空中交通流量管理研究综述停机位分配问题民用机场停机位优化配置机场进出港航班控制空中交通地面等待的指派问题模型决策技术决策技术枢纽机场选址问题 枢纽航线网络的构建方法及应用机场
11、运营效率评价An analysis of the operational efficiency of major airports in the United States航线经营决策航空公司航线决策的一种系统方法排队论排队论值机柜台、安检服务问题跑道容量管理空中交通流量管理中的多机场地面等待策略库存论库存论航班坐位控制Air Travel Demand and Airline Seat Inventory Management航材库存问题对策论对策论航空联盟airline alliance航空公司竞争问题Airline Competition航空公司与机场竞争合作问题Regulation,
12、competition and network evolution in aviationOR in Air TransportationOR in Air Transportation中国民航大学管理学院中国民航大学管理学院7运筹学在航空运输管理中的典型领域运筹学在航空运输管理中的典型领域 运筹学运筹学对对有限的资源有限的资源进行优化配置，进行优化配置，以求系统最优以求系统最优的科学决策方法的科学决策方法n飞机和机组排班n飞机维修计划n空中流量控制n停机坪作业管理n航空公司收益管理航空公司收益管理n航线网络规划航线网络规划n机场运营效率评价机场运营效率评价OR in Air Transpor
13、tationOR in Air Transportation中国民航大学管理学院中国民航大学管理学院8收益管理收益管理我们应用运筹学方法解决管理问题的实践我们应用运筹学方法解决管理问题的实践n 鲍伯鲍伯克兰于克兰于80年代中期率先将收益管理应用于美利坚航空公司，年代中期率先将收益管理应用于美利坚航空公司，使该公司的收益每年增加使该公司的收益每年增加5千万美元以来，收益管理在美国国内已千万美元以来，收益管理在美国国内已被广泛应用于铁路、宾馆等行业。被广泛应用于铁路、宾馆等行业。 n 收益管理是在经济学、统计学、预测技术、优化技术和计算机技收益管理是在经济学、统计学、预测技术、优化技术和计算机技术
14、基础上形成的一套科学的营销管理方法，核心内容是在合适的术基础上形成的一套科学的营销管理方法，核心内容是在合适的时间，将合适的产品以合适的价格销售给合适的消费者，实现收时间，将合适的产品以合适的价格销售给合适的消费者，实现收入最大化。入最大化。n 对航空公司来讲，收益管理就是在激烈的市场竞争条件下，决定对航空公司来讲，收益管理就是在激烈的市场竞争条件下，决定同一航班上针对不同的等级票价，分别出售多少座位的问题。航同一航班上针对不同的等级票价，分别出售多少座位的问题。航空公司收益管理的两个主要因素为空公司收益管理的两个主要因素为等级价格和座位优化分配等级价格和座位优化分配。 OR in Air T
15、ransportationOR in Air Transportation中国民航大学管理学院中国民航大学管理学院9收益管理的发展历史收益管理的发展历史q 早期的航空客运方式早期的航空客运方式 最早的航空客运，与今天的公共汽车一样谁先来，谁先上，到时间就开车。 q SABRE电脑预定系统电脑预定系统 1962年美利坚航空公司(AA)的SABRE公司造出了世界上第一台电脑订座系统（CRS）。q 超售超售(Overbooking )航空公司发现有些订了座位的旅客不来上机，给航空公司造成了不少浪费。于是，航空公司开始实行超售（Overbooking )。q 折扣票产生折扣票产生 航空公司为了吸引客人
16、，采取降低票价(折扣票)的办法，来增加旅客人数。多级票价收益管理雏形。q 放松管制，价格大战放松管制，价格大战 废除了政府对航线和票价的所有管制q “92航空血战”1992年4月由美利坚航空公司发起的“92航空血战” 。大陆航空公司，依靠他们的一套客运收益优化系统( Passenger Revenue Optimization System )赢得胜利。 OR in Air TransportationOR in Air Transportation中国民航大学管理学院中国民航大学管理学院10收益管理发展的三大条件收益管理发展的三大条件q 收益管理的发展主要有三个基本条件收益管理的发展主要有三
17、个基本条件:应用条件应用条件航空运航空运输业的发展输业的发展;理论条件理论条件运筹学与管理科学的发展运筹学与管理科学的发展;技术条技术条件件计算机和网络技术的发展。计算机和网络技术的发展。q 收益管理的理论基础收益管理的理论基础 运筹学运筹学 运筹学和现代管理科学的发展为收益管理的产生、发展和成熟提供了必不可少的理论基础。 收益管理解决的是航空公司资源的优化配置问题，其研究几乎应用了运筹学大部分的理论和模型，尤其是线性规划、动态规划、网络分析技术等。 在早期的座位超售和座位分配问题的研究中，多是采用线性规划来建立模型求解，现在动态规划模型在收益管理问题的研究中己经得到了更多的应用，而仿真技术、
18、博弈理论等也在航空收益管理中的到了越来越多的应用。 国际运筹学协会协会(IFORS) 航空运输组，专门又设立了航空运输组，专门又设立了“订座与收益管理研究小组”，专门研究航空公司收益管理的各种应用问题。 美国运筹学与管理科学学会也正在设立新的分支机构“收益管理部”。OR in Air TransportationOR in Air Transportation中国民航大学管理学院中国民航大学管理学院11收益管理收益管理-一个简单的例子一个简单的例子q 设设PEK-CAN的的CA1311航班仅剩一个座位，有三种可能的需航班仅剩一个座位，有三种可能的需求：求：票价等级票价等级价格（元）价格（元）订
19、座时间订座时间订座概率（订座概率（%）A500航班起飞前一周航班起飞前一周100B1000航班起飞前三天航班起飞前三天80C1300航班起飞当天航班起飞当天50应如何进行销售？应如何进行销售？需要准确的预测需求，并需要准确的预测需求，并随时间推移不断地更新预随时间推移不断地更新预测结果！测结果！OR in Air TransportationOR in Air Transportation中国民航大学管理学院中国民航大学管理学院12收益管理收益管理-一个复杂的例子一个复杂的例子q PEK-CAN的的CA1311航班每一个座位都有多种可能的需求：航班每一个座位都有多种可能的需求： PEK-CAN
20、：8种票价等级；种票价等级； -马尼拉：马尼拉：10种票价等级种票价等级 -新加坡：新加坡：10种票价等级种票价等级 -墨尔本：墨尔本：10种票价等级种票价等级 q 如何销售这个座位？如何销售这个座位？ 需要预测每个航段、不同订座时间、不同票价等级的需求需要预测每个航段、不同订座时间、不同票价等级的需求 需要计算不同航段不同时间不同票价等级的组合销售收入需要计算不同航段不同时间不同票价等级的组合销售收入 每销售一个座位，对剩余座位的需求就会发生变化，需要每销售一个座位，对剩余座位的需求就会发生变化，需要重新计算重新计算OR in Air TransportationOR in Air Tran
21、sportation中国民航大学管理学院中国民航大学管理学院13收益管理决策支持系统结构收益管理决策支持系统结构人机对话子系统模型优化预测查询维护模型DB预测DB分析DB缓冲库模型数据库接口附加DBMS数据库管理子系统DSS专用DB订座数据DB离港DB航班计划DB数据析取系统数据输入系统财务与结算DB离港系统常客DB航班预测模型座位优化模型团体订座模型超售计算模型模型管理子系统预测优化超售团体CRS用户图1 收益管理决策支持系统的体系结构图OR in Air TransportationOR in Air Transportation中国民航大学管理学院中国民航大学管理学院14收益管理系统核心
22、模块收益管理系统核心模块销售控制销售控制超售管理超售管理座位优化控制座位优化控制团队管理团队管理销售分析销售分析需求预测需求预测控制效果分析控制效果分析销售信息系统销售信息系统ICSICS、CRSCRS、离港系统离港系统财务信息财务信息市场信息市场信息其它信息其它信息定价定价( (价格价格和限制条和限制条件件) )航班计划航班计划OR in Air TransportationOR in Air Transportation中国民航大学管理学院中国民航大学管理学院15多级票价与座位优化控制多级票价与座位优化控制需求量需求量价格价格0经济舱需求曲线经济舱需求曲线2000元元100人人160人人1
23、500元元n多级票价是对不同消费群体提供不同的舱位和票价多级票价是对不同消费群体提供不同的舱位和票价等级，以满足不同的需要，增加航空公司的收入等级，以满足不同的需要，增加航空公司的收入， OR in Air TransportationOR in Air Transportation中国民航大学管理学院中国民航大学管理学院16多级票价与座位优化控制多级票价与座位优化控制q 基本思想是寻求每个座位的期望边际收益最大化基本思想是寻求每个座位的期望边际收益最大化 fi(s)、Bi、Pi分别代表分别代表i等级的需求密度函数、等级的需求密度函数、i等级第等级第B个个座位和该等级的运价，座位和该等级的运价
24、，Bi的期望边际收益表示为：的期望边际收益表示为： 1)()(iBiiidssfPBEMSq使用下列模型确定每个等级的座位分配数使用下列模型确定每个等级的座位分配数xixi：ixCAPxtsdssfxdssfsPRiiiixiixiiii,0.)()(max0（ CAPCAP为给定运力）为给定运力）OR in Air TransportationOR in Air Transportation中国民航大学管理学院中国民航大学管理学院17期望边际座位收益期望边际座位收益 （EMSR） 闲暇旅客拒绝接受将座位售给公务旅客的概率P座位空闲的概率1-P公务旅客运价￥y闲暇旅客运价￥qpEMSR座位分配
25、方法的核心用下面的决策树决策树说明： P为得到潜在公务旅客的概率，￥yP为将座位售给公务旅客的收益，￥q为将座位售给闲暇旅客的收益。设有两个运价等级：Y，Q；舱位虚拟运力为AC。OR in Air TransportationOR in Air Transportation中国民航大学管理学院中国民航大学管理学院18座位分配中的嵌套结构座位分配中的嵌套结构q 座位分配仅是概率意义上的优化座位分配仅是概率意义上的优化q 为保护潜在的全价收入，在座位分配中使用嵌套结构，使折扣票可订到为保护潜在的全价收入，在座位分配中使用嵌套结构，使折扣票可订到的座位，全价票也能订到的座位，全价票也能订到子等级子等
26、级 需求需求 保护座位数保护座位数 分配座位数分配座位数 Y Y Yd=10 Yd=10 Yd=10 CAP=50 Yd=10 CAP=50 Q Q Qd=15 Qd=15 Qd=15 CAP-Yd=40 Qd=15 CAP-Yd=40 V V Vd=25 Vd=25 CAP-Yd-Qd=25 CAP-Yd-Qd=25Q Q舱分配座位舱分配座位=CAP-Yd=CAP-YdV V舱分配座位舱分配座位=CAP-Yd-Qd=CAP-Yd-QdYdQd全部可售座位全部可售座位=CAP=CAPOR in Air TransportationOR in Air Transportation中国民航大学管理
27、学院中国民航大学管理学院19网络座位控制网络座位控制q 也称也称O&D控制，在轮辐式航线网络中，航空公司要在不同航控制，在轮辐式航线网络中，航空公司要在不同航程的旅客间进行选择，以获取更高的收入。优化的座位分配程的旅客间进行选择，以获取更高的收入。优化的座位分配取决于所有相关航程的价格和需求取决于所有相关航程的价格和需求 q 每个座位在出售之前进行实时评价，确定每个航班的最低可每个座位在出售之前进行实时评价，确定每个航班的最低可售价格，即售价格，即bid price，它代表获得一个座位的机会成本。每，它代表获得一个座位的机会成本。每个给定运价等级只要高于个给定运价等级只要高于bid price
28、，就可获得座位，就可获得座位 ixJjCAPxAtsdssfxdssfsPRijiiijixiixiiii，0. .)()(max0，其它类旅客使用航段，0j1iAijOR in Air TransportationOR in Air Transportation中国民航大学管理学院中国民航大学管理学院20超售超售重复订座重复订座虚假订座虚假订座 订座后又取消（订座后又取消（CancelCancel），）， 使航空公司失去销售机会使航空公司失去销售机会旅客错过旅客错过航班航班 出票后不去机场乘机（出票后不去机场乘机（No-ShowNo-Show），）， 造成空座损失造成空座损失航空公司不得不超
29、过航班座位数接受订座和售票，航空公司不得不超过航班座位数接受订座和售票，既避免损失，也更好的为旅客服务既避免损失，也更好的为旅客服务q超售的原因超售的原因OR in Air TransportationOR in Air Transportation中国民航大学管理学院中国民航大学管理学院21超售计算模型主要概念超售计算模型主要概念 q 超售（超售（OverBooking）就是在需求旺盛时，允许航班订座）就是在需求旺盛时，允许航班订座数大于航班物理座位数。但在实际要求登机人数大于航班数大于航班物理座位数。但在实际要求登机人数大于航班舱位物理容量时，必须有偿拒绝部分旅客的合理登机要求舱位物理容量
30、时，必须有偿拒绝部分旅客的合理登机要求（DB）。因此，需要在超售和）。因此，需要在超售和DB之间均衡。超售计算是之间均衡。超售计算是针对物理舱位的，不针对订座等级。针对物理舱位的，不针对订座等级。q 定义定义1：舱位虚拟运力：舱位虚拟运力VC：VC=实际座位数实际座位数+订座减少数订座减少数DC（和订座取消数相关）（和订座取消数相关）q 定义定义2：舱位可获得座位数：舱位可获得座位数AU：考虑虚拟运力、：考虑虚拟运力、Goshow、Noshow后得出的虚拟销售座位数，是超售模型的计算目标。后得出的虚拟销售座位数，是超售模型的计算目标。q AU值确定值确定OR in Air Transporta
31、tionOR in Air Transportation中国民航大学管理学院中国民航大学管理学院22超售量计算超售量计算-不确定性模型不确定性模型q NO_SHOWNO_SHOW率的不确定性率的不确定性 NO_SHOWNO_SHOW率根据历史数据预测，实际率根据历史数据预测，实际NO_SHOWNO_SHOW率可能大于率可能大于或小于预测值或小于预测值qNO_SHOWNO_SHOW率的不确定性会导致率的不确定性会导致空座损失空座损失= =空位数乘以票价（空位数乘以票价（NO_SHOWNO_SHOW率高于预计值）率高于预计值）拒绝登机成本（拒绝登机成本（Denied Boarding DBDB成本
32、）（实际成本）（实际NO_SHOWNO_SHOW率低于预计值）率低于预计值）赔偿金额赔偿金额信誉损失信誉损失提供食宿费用提供食宿费用票价差额票价差额航班延误航班延误OR in Air TransportationOR in Air Transportation中国民航大学管理学院中国民航大学管理学院23不确定性模型的基本思路不确定性模型的基本思路载客量载客量空座损失空座损失超量订票的成本超量订票的成本客舱预定水平客舱预定水平预计总成本预计总成本DB成本成本设设AUAU为允许销售的座位数，为允许销售的座位数，AUAU小，小，DBDB成本小，空位损失大成本小，空位损失大AUAU大，空位损失小，大，
33、空位损失小，DBDB损失大损失大比较每个比较每个AUAU值的净收益，找出成本最小，收益最大的最佳值的净收益，找出成本最小，收益最大的最佳AUAU值值OR in Air TransportationOR in Air Transportation中国民航大学管理学院中国民航大学管理学院24基于二项分布的基于二项分布的AU计算模型步骤计算模型步骤kLkLDBkEL2.2.对每一个对每一个k k计算其空位损失计算其空位损失、DBDB损失损失、期望损失、期望损失)1 (1)(ppcskskVCsskkbVCsLDB （2 2）kkkLDBLEL （3 3）VCVC1.1.令令k = k = +1+1到
34、到)1 (0)(ppcskVCssskkysVCL （1 1）+ MAXob，（，（ MAXob为为最大超售数）最大超售数）b为每为每DB一个乘客的平均赔偿标准。一个乘客的平均赔偿标准。noshowrP 1；VC为运力；为运力；y为舱位平均票价；为舱位平均票价；kELVCVC3.AU=min(3.AU=min(，k = k = +1+1+ MAX+ MAXobob （4 4）OR in Air TransportationOR in Air Transportation中国民航大学管理学院中国民航大学管理学院25厦航使用收益管理系统的效益厦航使用收益管理系统的效益n 06年年4-7月，销售折扣
35、率平均上升月，销售折扣率平均上升1个百分点，相当个百分点，相当于全年增收近亿元于全年增收近亿元n 高客座率航班预测准确率达到高客座率航班预测准确率达到78%以上以上n 较好的解决了不同航空公司之间的竞争问题较好的解决了不同航空公司之间的竞争问题n 迅速在公司的全部航线上推广使用迅速在公司的全部航线上推广使用OR in Air TransportationOR in Air Transportation中国民航大学管理学院中国民航大学管理学院26航线网络规划问题航线网络规划问题航线网络基本知识介绍航线网络基本知识介绍航线网络规划研究内容航线网络规划研究内容航线网络研究现状航线网络研究现状研究方法
36、研究方法OR in Air TransportationOR in Air Transportation中国民航大学管理学院中国民航大学管理学院27航线网络基础知识航线网络基础知识q 航线：连接两个或两个以上地航线：连接两个或两个以上地点的空中交通运输线路点的空中交通运输线路 航路：空中走廊航路：空中走廊 起迄点起迄点 航班航班q 航线网络：航线网络：航空运输线路的有航空运输线路的有机整体，航空运输产品的机整体，航空运输产品的“骨骨架架”q 航线网络结构：各条航线之间航线网络结构：各条航线之间的连接状态，科学合理的航线的连接状态，科学合理的航线网络结构可以产生网络结构可以产生1+11+1 2
37、2的效果的效果q 航线网络就是赋权有向图航线网络就是赋权有向图 ADECB航班航班速度速度安全安全服务服务品牌品牌OR in Air TransportationOR in Air Transportation中国民航大学管理学院中国民航大学管理学院28航线网络结构模式航线网络结构模式1 11、城市对式航线网络结构、城市对式航线网络结构是在两个通航点之间开辟直达航线，航线网络中基本没有通是在两个通航点之间开辟直达航线，航线网络中基本没有通过枢纽中转联接的通航点过枢纽中转联接的通航点基本形式基本形式直达航线（点对点航线直达航线（点对点航线 point to point ）补充形式补充形式甩鞭子航
38、线（中间增加经停点）、环飞航线甩鞭子航线（中间增加经停点）、环飞航线直达航线直达航线甩鞭子航线甩鞭子航线环飞航线环飞航线wijijKOR in Air TransportationOR in Air Transportation中国民航大学管理学院中国民航大学管理学院29城市对航线城市对航线直达航线直达航线甩鞭子航线甩鞭子航线OR in Air TransportationOR in Air Transportation中国民航大学管理学院中国民航大学管理学院30国航每日国航每日3-6班的国内城市对班的国内城市对2002年资料，下同年资料，下同OR in Air TransportationO
39、R in Air Transportation中国民航大学管理学院中国民航大学管理学院31国航每日国航每日1-2班的国内城市对班的国内城市对OR in Air TransportationOR in Air Transportation中国民航大学管理学院中国民航大学管理学院32国航每日不足国航每日不足1班的班的国内城市对国内城市对OR in Air TransportationOR in Air Transportation中国民航大学管理学院中国民航大学管理学院33航线网络结构模式航线网络结构模式2 22 2、中枢辐射航线、中枢辐射航线 是通过在枢纽中转航班来连接周边城市的一种航线网络结构
40、，是通过在枢纽中转航班来连接周边城市的一种航线网络结构，主要特点是主要特点是航空公司建立一个或多个中心枢纽站（航空公司建立一个或多个中心枢纽站（Hub），），客流量较小的城市（客流量较小的城市（Spoke）之间不直接通航，）之间不直接通航，而是通过在而是通过在枢纽站中转的方式加以联接枢纽站中转的方式加以联接 中枢辐射航线的基本形式中枢辐射航线的基本形式沙漏式内地馈运式OR in Air TransportationOR in Air Transportation中国民航大学管理学院中国民航大学管理学院34沙漏式中枢辐射航线沙漏式中枢辐射航线是一种定向式的中枢辐射是一种定向式的中枢辐射航线，通过
41、枢纽站的航班航线，通过枢纽站的航班方向大致相同，于相近时方向大致相同，于相近时间在枢纽站经停，间在枢纽站经停，“漏漏”下转机旅客，很快衔接到下转机旅客，很快衔接到经停的其他航班上经停的其他航班上方向性航班在枢纽点经停沙漏式沙漏式OR in Air TransportationOR in Air Transportation中国民航大学管理学院中国民航大学管理学院35内地馈运式中枢辐射航线内地馈运式中枢辐射航线在适当的地点建立枢纽在适当的地点建立枢纽机场，周围客流量较小机场，周围客流量较小的城市之间不直接通航，的城市之间不直接通航，通过在枢纽机场中转航通过在枢纽机场中转航班的方式实现周边城市班的
42、方式实现周边城市之间的连接及与其他枢之间的连接及与其他枢纽的连接纽的连接不强调方向性点对点航班的衔接网络覆盖范围更广OR in Air TransportationOR in Air Transportation中国民航大学管理学院中国民航大学管理学院36American airlines route networkNodes: airports Links: direct flightOR in Air TransportationOR in Air Transportation中国民航大学管理学院中国民航大学管理学院37城市对式与轮辐式航线网络的比较城市对式与轮辐式航线网络的比较航线网络形
43、式航线网络形式优点优点缺点缺点城市对航线网络城市对航线网络（两个通航点间开辟（两个通航点间开辟直达航线）直达航线）直达目的地直达目的地最短的飞行时间最短的飞行时间易于排班易于排班减少拥塞减少拥塞不能最大限度开发市场不能最大限度开发市场载运率低，航班频度低载运率低，航班频度低飞机利用率低飞机利用率低轮辐式航线网络轮辐式航线网络（通过在枢纽中转航通过在枢纽中转航班来连接周边城市班来连接周边城市）网络连接的市场数增加网络连接的市场数增加增加航线运量增加航线运量增加航班密度增加航班密度降低单位成本降低单位成本促进支线运输发展促进支线运输发展转机给旅客带来不便转机给旅客带来不便机场和航路拥挤机场和航路拥
44、挤航班编排复杂航班编排复杂单独事件系统影响很大单独事件系统影响很大OR in Air TransportationOR in Air Transportation中国民航大学管理学院中国民航大学管理学院38研究的主要问题研究的主要问题n航空公司如何设计自己的航空公司如何设计自己的航线网络？航线网络？n航空公司如何优化现有的航空公司如何优化现有的航线网络？航线网络？n国家航线网络规划（优化）国家航线网络规划（优化）问题问题OR in Air TransportationOR in Air Transportation中国民航大学管理学院中国民航大学管理学院39航线网络规划主要研究内容航线网络规划
45、主要研究内容q 航线网络特征研究航线网络特征研究q 如何选择枢纽（如何选择枢纽（Hub）与辐射点）与辐射点(Spoke)q 航空公司航班编排研究，如何设计航班波（航空公司航班编排研究，如何设计航班波（Bank 或或 Wave）q 航空公司机队规划研究航空公司机队规划研究q 枢纽机场中转流程设计枢纽机场中转流程设计有大量亟待研究的课题！有大量亟待研究的课题！是是政府、航空公司、机场政府、航空公司、机场的共同关注问题的共同关注问题OR in Air TransportationOR in Air Transportation中国民航大学管理学院中国民航大学管理学院40国内外航线网络研究现状国内外航
46、线网络研究现状q 国外理论研究：国外理论研究：有关航线网络优化模型的理论研究较多，主有关航线网络优化模型的理论研究较多，主要采用要采用整数规划整数规划方法或最短路径法来优化航线网络设计。一方法或最短路径法来优化航线网络设计。一般以整个航线网中的运输成本最小为目标函数，假定网络中般以整个航线网中的运输成本最小为目标函数，假定网络中不存在竞争，旅客的需求是确定的、无弹性的不存在竞争，旅客的需求是确定的、无弹性的, ,或把旅客在或把旅客在直达航线和中枢辐射航线之间的分配作为航线网络优化的结直达航线和中枢辐射航线之间的分配作为航线网络优化的结果。果。模型的解法多采用启发式算法，以及分枝定界法、枚举模型
47、的解法多采用启发式算法，以及分枝定界法、枚举法等。法等。由于模型假定不符合实际，所以实用性不强由于模型假定不符合实际，所以实用性不强q 国内理论研究：集中在建设中枢航线的必要性上，如何建设国内理论研究：集中在建设中枢航线的必要性上，如何建设中枢航线，如何将中枢航线与城市对航线相结合，缺少定量中枢航线，如何将中枢航线与城市对航线相结合，缺少定量的分析方法和探索的分析方法和探索 OR in Air TransportationOR in Air Transportation中国民航大学管理学院中国民航大学管理学院41国内外主要研究国内外主要研究q 国外有关航线领域方面的研究和文献较多，主要包括航线
48、网络设计研国外有关航线领域方面的研究和文献较多，主要包括航线网络设计研究、现有航线优化研究、中枢辐射航线网络设计研究、航线网络经济究、现有航线优化研究、中枢辐射航线网络设计研究、航线网络经济性研究等方面的研究性研究等方面的研究 M.E.OKELLY 1987年 提出了解决“不确定的、单一分配的、拥有P个枢纽点的中枢辐射航线网络结构设计问题” 的整数规划模型 1994年Teodorovic D, KalicM , Pavkovic G利用建立的模糊线性规划模型来构造航线网络 1996年Jaillet P, Song G, Gang Yu根据城市对之间的OD 流, 分别建立了基于Onestop，T
49、wostop，Allstop策略的航线网络设计模型, 并给出了一种启发式算法 1998年Lederrer PJ，Nambimadom R S描述了旅客需求、航班频率和城市间的距离等网络参数对4种基本航线网络的影响, 提出了航线网络结构设计的一些主要参考因素 2000年Yuh-Horng Wen, Chaug-Ing Hsu把灰色理论应用到航线规划中, 并利用GINO 软件来求解建立的航班频率的多目标规划模型 2006年Yuh-Horng Wen, Chaug-Ing Hsu运用交互多目标规划方法研究了国际航空联盟下的航空公司航线网络设计问题 柏明国先后运用多目标决策方法和多属性决策方法对构建中
50、枢辐射航线网络进行了研究，利用所提方法构建了中国15 城市的枢纽航线网络 OR in Air TransportationOR in Air Transportation中国民航大学管理学院中国民航大学管理学院42航线网络规划的基本研究思路和方法航线网络规划的基本研究思路和方法q枢纽点的选择（枢纽点的选择（P P个个 HubHub）q航线的连接方式（优先原则、影响因素）航线的连接方式（优先原则、影响因素）q目标函数（运输成本最小、距离最短）目标函数（运输成本最小、距离最短）OR in Air TransportationOR in Air Transportation中国民航大学管理学院中国民
