机场进出场通道流量分离模型
飞机排队模型_数学建模 ppt课件
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模型设计与可行性分析
如果在t0时刻仅有一架飞机或没有要求起飞的飞机，则机场就
直接安排其起飞或闲置 。因此设在t0有n架飞机同时要求起飞。
由假设1，可将n架飞机起飞所需要的总时间分成n个等长的小时 间段（如∆长）。下面如何安排哪架飞机在哪个时段上起飞要依 赖于实际航班的花费和顾客的满意程度来确定。
MCM-89题机场安排最优排队调度问题
机场通常是用“先到先服务”的原则来分配飞机跑道，即 当飞机准备好离开登机口时，驾驶员电告地面控制中心，加入 等候跑道的队伍。假设控制塔可以快速在线数据库中得到每架 飞机的如下信息：
1、预定离开登机口的时间； 2、实际离开登机口的时间； 3、机上乘客人数； 4、预定在下一站转机的人数和转机时间； 5、到达下一站的预定时间。
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即第一架飞机排第2个窗口起飞，第2架排第一个窗口起飞…， 最后一架排最后起飞。并由上表的安排结构，知道（2）中的距 阵满足每行中仅有一个元素为1，即每个窗口上仅有一架飞机占 用；该阵每列中也有一个元素为1，即每架飞机占用n个窗口中的
一个。即变量Xij须满足约束：
n
xij =1
j 1
i 1, 2,..., n
不必对飞机实地重排。并且飞机须在为其指定的小时间段上
才准许离开自己的通道口P。PT课件
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4.设 是一架飞机要按时到达目的地所必须起飞的最
晚时限，并假设如果一架飞机在 时限以后才起飞，
则它必须以最大安全速度飞完全程。（而在 以内起
飞者可着情加速）。
5.如果一架飞机在时限 以后起飞，则该机上所有需
机场航班调度中的排队理论与模型
机场航班调度中的排队理论与模型机场是现代航空运输中，最重要的交通枢纽之一。
在一个繁忙的机场中，每天都有成千上万的航班起降，这就需要对航班进行科学的调度。
而排队理论和模型则是机场调度中十分重要的基本理论，它的运用可以在很大程度上提高航班的调度效率，降低排队的时间和成本。
一、排队理论排队理论也叫等待行列理论，是一种研究队列或者说等待行列的数学工具。
所谓队列，是指一些等待服务的顾客，如机场排队等待进行登机、检票等操作的乘客。
而等待行列则是指处在等待这些服务的顾客组成的行列。
排队理论主要研究顾客解决问题的等待时间、队列长度、服务速率等问题，为机场的航班调度等方面提供了重要的理论支持。
二、排队模型排队模型是指根据队列理论建立起来的数学模型，主要用于研究排队系统的稳态和瞬态性质。
排队模型通常包括以下几个部分：输入流，服务设施，服务规则和出口流。
机场航班调度中比较常用的两种基本排队模型分别为M/M/1和M/M/k模型。
M/M/1指单通道排队模型，M/M/k指k通道排队模型。
其中M 代表输入流和出口流均为泊松分布，M/M/k模型具有多个服务通道，而M/M/1模型只有一个服务通道。
排队模型可以用来预测机场的航班调度效率和成本。
通过排队模型，可以分析航班等待时间，到达率，离开率等因素的影响，合理地规划机场资源的配置，并且减少航班的延误时间。
三、排队模型的应用在机场航班调度中，排队模型广泛应用于航班的调度、门口等待和停机位分配等方面。
通过建立不同的排队模型，可以优化机场的调度，并降低机场的延误率。
1.队列模型应用于航班调度航班调度是机场运营的核心环节，可以通过建立相应的排队模型，优化登机，卸载和转换等操作的流程，实现航班资源的高效和灵活调度。
一些机场管理系统，也采用排队模型来分析不同时段的航班负荷和服务质量，进而进行调整。
2.排队模型应用于门口等待控制门口等待控制是机场航班调度中的一个比较常见的问题，同时也是一个比较困难的问题。
民用机场地面交通流量分配探讨
２ 、高峰 小时交 通量 预测 。通 过统 计分析 。确定不 同交通 方式 ，
如 出租车 、小轿 车 、面包车 和大客 车的旅客乘 车 比例 ，根据 每车载客
数 ，计算 所需 车辆数 ，并 结合 标准 车换算系数 转化为高峰小 时旅 客交
机场地面交通体 系主要包 括机场进 入通道 、机场停 车场和 内部 道 通量 （ ｃ／ ｐｕ ｈ），还需考 虑工作及 公务交通 量 比例 ，最终确定 高峰小 时
划 提 出优化 和 改进 意 见 。 关 键 词 ：民 用机 场 地 面交通 流量分 配 通 行 能力
目前 ，国内人 中型机场普遍存 在高峰 小时地 面交通拥挤 问题 ，影 旅客吞吐量 的预测结果 。 响机场 的正 常运行 。通过分 析 ，造成 这种 问题 的原 ｆ 主要是 在机场 规 ！ ； ｌ 机场 地面 交通 流量 通 常取 决 于 高峰小 时旅 客 出行数 量 ，以及关
速公 路 。为 了解决旅 客来往 于机场 和市 区的问题 ，机 场要建立 足够 的 般 是把高峰 小时流量平 均分 配到 主要的交 通径路上 ，据 此确定相应 的
公共交 通系统 。有的机场开通 了到市 区的地铁 或高架 铁路 ，大 部分机 交 通设施 。这种做 法在机场 规模较 小时基本 可行 ，但 随着机场旅客吞
部道 路系统 中，与旅 客关系最 为密切 的是航站 区进 ｌ 场道路 系统 。为 越高 。两种机制 的交互作用 ，最终形 成流量 的分 结果 。 叶 Ｊ
满足大 量旅 客进 出机 场的需求 ，航 站 区道路应具 有通 畅 、便捷 的交 通
人 们 当初进 行交 通 流 分配 的研 究 时 ，多采 用 全有全 无 （ １ ｒ Ａ１ｏ． ．
路。
总交通量 （ ｃ／ ｐｕｈ）。
机场进出场客流量分配模型及方法研究
（ ｇ）
（ ＋ｓ ｇ）
关 键 词 ：机 场 ； 出行 费 用 均 衡 模 型 ；灵 敏 度
分析
第３ 卷 第５ ２ 期
机场进 出场客流量分配模型及方法研究
刘海迅 等
、
． ．
年 来 ，随 着 全 球 经济 的快 速 增 长 ，各 大 机 场 吸 引 度）反 映 了旅 客选 择 某 种 交 通 工具 出行 获 得 好 Ｌ， 货 运输 需 求 增 长 强 劲 ，而 客 货 吞 吐 量 较 大 处 的 大 小 。 客
通过灵敏度分析可以得出模型的解以及约因此可通过旅客出行成本的调整有效地束条件的拉格朗日乘子对模型中扰动参数的导数关实现客流量在不同交通方式间的转移从而在不系然后利用泰勒展开式对反应函数进行近似得同交通方式间达到一种客流量分配的稳定的均衡到多种交通方式条件下流量分配与扰动参数间的定状态
文 章编 号 ：１０ － ４ １ ０００ — ０ １ ０ ０３ １２ （ １）５ ０ ８－ ５ ２
ｍ ｏ ｓ ａ ｏｒ ｓ ｏｕ ｈ ｅｎ ｉ ｖ ｔ ａｌ ｓ ｓ ａｐ ｏ ｈ ｄｅ ｎｄ ｗ ｋ ｔｔ ｅ ｓ ｓ ｔ ｉ ａｎ ｙ ｉ ｐｒ ａｃ ｉ ｙ ｔ ｏｌ ｈｅ ｍ ｏｄ ．Ｔｈ ｏｄ ｌ ｇ，ｍ ａｉ ｙ ｂａｓ ｄ ｏｎ ｏ ｓ ｖｅ ｔ ｅ１ ｅ ｍ ｅｌ ｎ ｉ ｎｌ ｅ
影 响旅 客 进 出场 交通 工 具 的 效 用 的 因素 复 杂 多
的 机 场 与 市 区 相 连 接 的 道 路 运 输 系 统 服 务 水 平 却
不 断 下 降 ，不 可 避 免 地 造 成 了进 出 机 场 通 道 的 交 样 ，是 一 个 随 机 变 量 。假 定 旅 客进 出场 有 Ｊ种 交 通 ７ Ｖ
设 计 了求 解 该 模 型 的 灵 敏 度 分 析 方 法 。 构 建
机场资源分配指标
机场资源分配指标
机场资源分配指标通常涉及到航班、航空公司、航站楼、跑道、停机位等资源的合理分配，以确保机场的高效运营和飞行安全。
以下是一些机场资源分配的常见指标：
1. 航班容量（Slots）分配：航班容量分配是指机场将限制性的航班起降时间段（航班槽位）分配给航空公司。
这有助于避免过度拥挤和冲突，保障航班的安排和流畅运行。
2. 停机位分配：停机位是飞机停靠的区域，机场需要根据不同飞机类型和航空公司的需求，合理分配停机位，以保证航班顺利停靠和登机。
3. 跑道使用分配：跑道的分配涉及到起降流量、天气条件等因素，机场需要根据航班计划和安全要求，合理安排跑道的使用，以最大限度地提高起降效率。
4. 航站楼资源分配：航站楼内的登机口、行李传送带等资源需要合理分配，以确保航空公司的运营、旅客的便利和顺畅。
5. 地面设施资源分配：包括机场道路、停车场、加油设施等地面资源的合理分配，以满足不同用户的需求。
6. 维护和保障资源分配：机场还需要合理分配维护和保障资源，包括机务维护、清洁、安全等，以确保机场的正常运转和旅客安全。
7. 紧急救援资源分配：机场需要合理分配紧急救援资源，包括消防、救护等，以应对突发事件。
空运航班的机场排队和流量控制
空运航班的机场排队和流量控制空运航班的机场排队和流量控制是在航空运输中至关重要的一个环节。
随着空运业务的不断发展，机场排队和流量控制的管理变得愈发复杂和关键。
本文将就空运航班的机场排队和流量控制这一主题进行讨论，并探讨一些相关的问题和解决方案。
一、机场排队管理机场排队管理是指对进出港航班进行有序排队，以确保航班按时起降。
在繁忙的机场，航班的排队问题需要进行合理的安排和调度，以减少航班延误和提高航班的运行效率。
在机场排队管理中，需要考虑以下因素：1. 航班类型和优先级：不同类型的航班具有不同的优先级，比如紧急救援航班、VIP航班和货运航班等。
对于这些特殊航班，应当给予相应的优先排队权，以确保其安全和效率。
2. 排队队列长度：机场地面资源有限，排队队列长度需要根据机场设施和空域情况进行合理估算，以避免冲突和拥堵。
3. 飞机地面服务时间：飞机在机位上的停留时间会影响排队的顺序。
需要考虑到不同类型的服务，比如加油、清洁、维护等，以便准确评估飞机停留时间并进行排队调度。
机场排队管理是一个复杂的系统工程，需要航空公司、机场运营方和相关监管部门的协作和合作。
有效的排队管理可以提高航班的准点率和航班运营效率。
二、流量控制流量控制是指对进出港航班流量进行控制和调度，以确保空中交通的安全和有序。
流量控制主要通过航班起降间隔、航线选择和空中交通管制等方式进行管理。
在流量控制中，需要考虑以下因素：1. 飞机间隔时间：飞机起降间隔时间的合理规划和控制对于保障航班运行的安全性和有效性至关重要。
不同类型的飞机和天气条件会对飞机间隔时间产生影响，因此需要根据实际情况进行灵活调整。
2. 航线选择：航班的航线选择也是流量控制的一部分。
根据空域情况和航班密度，可以合理规划航线，避免拥堵和冲突。
3. 空中交通管制：空中交通管制是流量控制的关键环节，通过空中交通管制员的指导和调度，可以确保航班的安全和有序。
空中交通管制需要与机场排队管理密切配合，以实现整个航班运行的协调性。
基于绿色机场理念的航站楼离港流程建模及仿真
基于绿色机场理念的航站楼离港流程建模及仿真摘要：民航运输业的持续、快速发展使得机场客运压力与日俱增，航站楼内日渐攀升的客流量与有限的功能设施之间的矛盾已经成为制约机场服务品质提升的瓶颈。
绿色机场建设需以科学合理的机场规划为前提，通过对旅客的出行特点进行分析，设计满足旅客出行与使用要求的候机楼功能布局，并合理配置服务设施，实现航站楼内客流有序高效流动，提高整体运行效率。
本文采用AnyLogic软件对航站楼内旅客离港流程进行建模，创建旅客值机、安检服务流程的封装智能体模块，对旅客离港效率进行仿真计算。
仿真结果表明，计算机仿真软件对离港流程优化、运行效率提升、出行体验改善具有显著优势。
关键词：绿色机场；AnyLogic；航站楼；值机；安检绿色机场（Green Airport）的概念最早由美国机场“清洁机场合作组织（Clean Airport Partnership, CAP）”在“绿色机场倡议（Green Airport Initiative, GAI）”中提出，旨在帮助机场实现快速发展的同时，为环境质量、能源节约和减少与当地社区的冲突采取有效措施，其目标是为公众提供健康、便捷、舒适的使用空间，为飞机提供安全、高效运行的环境，与区域协同发展的机场。
2006年，中国民航正式提出了绿色机场理念并在全行业持续开展广泛应用。
经过多年积累，已经形成了中国特色的绿色机场管理体系和实践能力，行业在政策保障、标准支持和项目实践等方面取得丰硕成果。
2019年，习近平总书记提出建设平安、绿色、智慧、人文“四型机场”的要求。
由此可见，绿色机场是机场未来发展的方向和目标。
探索绿色机场的建设路径，具有重要的理论意义与实际应用价值。
绿色机场理念以“资源节约、环境友好、运行高效、以人为本”为主要特征，注重多领域、多专业的集成优化。
其中，“运行高效”是指机场区域内飞机、设施设备运行高效和流程高效，表现为向旅客、用户提供高效的航空运输服务，减少旅客的等待时间，提高设施设备的运行效率，建立便捷、快速、高效的人流、物流和信息流等。
多机场协同决策进离场航班排序模型及算法研究
多机场协同决策进离场航班排序模型及算法研究近年来，随着航空业的飞速发展，航班的数量和复杂度也不断增加。
为确保航班安全和效率，各个机场需要进行精密的协同决策。
特别是对于大型机场，如北京、上海、广州等，需要协调多个跑道、多个航空公司和航班之间的关系，进行进离场航班排序以及航班的调度。
本文旨在研究多机场协同决策进离场航班排序模型及算法，以提高航班的效率和安全性。
一、问题描述多机场协同决策进离场航班排序的目标是最小化每架航班的平均延误时间或者最大化每小时起飞或降落的航班数量。
在这个问题中，需要考虑以下几个因素：1. 航班的起降时间和相关的容忍延迟时间2. 航班的重要性和优先级3. 跑道和停机位的数量和可用性4. 天气条件和其他不可控因素基于以上因素，需要对进离场航班进行排序和调度，以使航班顺利完成起降任务，并减少延误时间和航班间的冲突。
二、模型构建多机场协同决策进离场航班排序模型主要包括两个方面：进场排序模型和离场排序模型。
其中，进场排序模型可以通过遗传算法、粒子群优化算法、禁忌搜索算法等启发式算法进行求解，离场排序模型可以通过整数线性规划（ILP）和混合整数线性规划（MILP）求解。
1. 进场排序模型对于进场航班，需要考虑其到达时间、机型和重要性等因素，以及每个跑道的利用率和容量限制。
可以将进场航班划分为不同的类别，如EI类（最紧急）、CI类（紧急）和NI类（非紧急），并将其转化成一个离散化排列问题。
可以将每个进场航班表示为一个排列$p=\left(p_1,p_2,...,p_n\right)$，其中$n$为进场航班数量，$p_i$表示第$i$架进场航班的位置。
进场排序模型的目标是最小化平均延误时间或最大化每小时起飞或降落的航班数量。
进场排序模型可以使用遗传算法（GA）进行求解。
遗传算法是一种模拟自然界进化过程的优化算法，可以用于解决组合优化问题，具有全局搜索能力和适应度函数优化能力。
具体来说，可以将每个个体表示为一个排列$p$，通过遗传算法逐一演化出最优的排列$p^*$。
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假 定一 开始 它 的 出行 效 用 最 高 ） ，那 么 随着 该 交 通 方式 客 流需 求 的增加 ，它 的 出行 效用 就会 下 降 ，例 如交 通 拥堵 ，出行 时 间变长 ，服 务水 平下 降 等 。那
下 降 ，这不可 避 免地造 成 通道 的交 通拥 堵 ，机 场 的
费用 、安 全 、方 便 舒 适 等 ） 最 大 的 交 通 方 式 ，而 交 通方 式 的效用 值 或 吸引度 反 映 了旅 客选 择 某种 交 通 方式 出行 将会 获 得 的好处 大小 。旅 客选 择 某种 交 通 方式 的效 用 与其 客流 量 密切相 关 ，如果 所 有 的旅
担率 受 出行 成本 因素 的影 响较 大 ，某 种交 通方 式 的
出行 成本 的变化 ，会 促使 流量 在不 同交通 方式 间的
旅客 进 出机场 交通 方式 按运 输 系统 ，一 般 可分
为道 路交通 系 统 、轨道 交通 系统 及水 运 系统 ；按旅 客所 使 用 的 交 通 工 具 ，一 般 可 分 为 小 汽 车 （ 家 私
么 ，必 然会 有一 部 分旅 客 放 弃 选 择 这 种 交 通 方 式 ，
响因素基 础上 ，研 究 了在 多种运 输 方式 条件 下 ，旅 客进 出场 交通 方式 选择 的概 率模 型 以及 不 同进 场方 式之 间 的均衡 配流模 型 ，并 以首 都 机场 为例 ，分 析
了出行成 本对 不 同交通 方式 客 流分 担率 的影 响 。
一
而选 择 其他 交通 方式 ，其 他 交通 方式 的 出行 效用 也 会 随着 客流 需求 的增 加 而下 降 。 一
我 们知 道 ，效用 最 大 的交通 方式 也就 是 广义 费 用最 小 的交 通方 式 。通 常 ，不 同交 通 方式 的 流量 分
、
影响旅客进 出机场 交通方式选择 的主要 因素
专题
机场 进 出场 通 道 流量 分 离模 型
・ ・ ・ ・ 曹学明
（ 中国 民航机 场 建设 集 团公 司 ）
大 中型机 场 其进 出场 通道 的交 通 流量是 相 当可 观的 。除 了机 场乘 降 客流 、迎送 客 流 以及通 勤客 流 等主要 客流 外 ，随着 机 场 核 心 区 周边 土地 的 开 发 ，
变化 对交 通方 式选 择 的影 响相 对很 大 。 因此 ，通过
旅客进 出机 场交 通 方式 的选 择受 各种 交 通方 式
的服 务水 平 和 旅 客 选 择 交 通 方 式 时 所 持 价 值 基 准 （ 最小 费用 、最 大 效 益等 ） 的 影 响 。影 响旅 客机 场 进场 交 通 方 式 选 择 的 因 素 主 要 有 出 行 者 的 特 性 （ 家庭 轿 车拥 有 量 、 出行 者 年 龄 、收 入 水 平 、居 住
式在 满足旅 客 空 问移动要 求 上具 有 同一性 ，但不 同 交通 方式 的技术 性 能不 尽相 同 ，这 为旅客 出行提 供
了更 多 的选 择 。
方式 在 一 段 相 对 时 间 内 ，各 自的 出行 时 间 、方 便 性 、舒适 性 、安 全性 等 因素变 化较 小 ，出行 成 本 的
水 平 （ 行 费 用 、 出 行 时 间 、舒 适 度 、 可 靠 性 、 出 安 全性 等 ） 。
在 一般 情 况下 ，旅 客进 出机场 时 ，总是 力 图选 择 从 市 区 到 机 场 之 间 出行 效 用 （ 括 出 行 时 间 、 包
特别 是航 空城 的 建设 ，会诱 发 大量 客货 流 量 。结 果 使 机场 与市 区相 连接 的通 道运 输 系统 服务水 平 不 断
影 响交通 方式 效用 的因素 复杂 而多 样 ，并 伴有
（通方 式选 择 的 Ｌ ｇｔ 型 数 学 形 式 简单 且 易 ｏｉ模 于 估计 ，是 最常 用 的离散 选择模 型 。
三 、旅 客进 出场 流量 分配 优化模 型
随机 成分 ，因此 ，旅 客进 出场交 通方 式 的效 用是 一
为 旅 客 选 择 交 通 方 式 ｎ的效 用 估 计 值 ，
车） 、出租 车 、巴 士 、城铁 、 国铁 等 。不 同交 通 方
重新 分 配 ，从 而 产生 新 的均衡 状态 。虽然有 时交 通 需求 的 高低并 不 完 全取 决 于 旅 客 出行 成本 的 高低 ， 如 出行 时 间 、方 便性 、舒 适性 ，安 全性 等 因素 也会
影 响不 同交通 方 式 的客运 需求 ，但 就 目前旅 客进 出 机场 交通 方式 中 ，由于道 路交 通 和轨道 交通 这 两 种
客都选择 某一 种交通 方式 （ 比如 机 场 大 巴进 场 ，
可 达性 受到很 大影 响 。就 大多 数机 场 而言 ，往 往 机 场进 出场交通 方式 单一 ，短期 内无 法满 足大 量 激 增 的交通 需 求 。 因此 ，研 究 机 场 进 出 场 客 流 需 求 特 征 ，进行 科学 的需 求管 理 ，对缓 解 大 型机场 进 出场
个 随机变 量 。假 定 旅 客 进 出场 有 Ⅳ 种 交 通 方 式 可
供选 择 ，则 旅 客选择 第 ｎ种方 式 的效用 可表 示为 ：
就 旅客 出行 角度 而言 ，大 型机场 进 出场地 面交 通 方式 主要 有机 场 巴士 、出租 车及 私人小 汽 车 、轨
式中，
客流 量 ；
状况 等 ） 、出行 特 性 （ 出行 目的 、出行 距 离 、旅 客
旅客 出行 成本 的 调整 ，可 有效 地实 现客 流量 在 不 同
交通 方式 间 的转 移 。 二 、旅 客进 出机 场交 通 方式选 择 的 Ｌ ｇ 模 型 ｏｉ ｔ
团 队规模 及 携 带 行 李 数 量 等 ） 和 交 通 设 施 的 服 务