Системы анализа и обработки данных

Риск-ориентированный подход к решению задачи оперативного управления расписанием авиакомпании

Выпуск № 4 (84) Октябрь - Декабрь 2021

Авторы:

Короткова Юлия Леонидовна,

Мезенцев Юрий Анатольевич

DOI: http://dx.doi.org/10.17212/2782-2001-2021-4-19-36

Скачать полный текст

Аннотация
Авторы
Список литературы
Благодарности. Финансирование

Аннотация

В статье рассматривается задача оптимального регулирования назначений воздушных судов по рейсам авиакомпании. В силу того, что деятельность любой авиакомпании подвержена изменениям, вызываемым как внешней, так и внутренней средой, плановое расписание нуждается в постоянном управлении и контроле. В случае, когда происходит отклонение фактического графика полетов от запланированного, необходимо оперативное принятие решения о корректировке (восстановлении) расписания и переназначении воздушных судов. Оперативное управление расписанием предполагает внесение корректировок на глубину от нескольких часов до нескольких суток. Решение задачи заключается в определении однозначного соответствия рейсов и конкретных воздушных судов при условии максимизации целевых показателей производственной деятельности и соблюдении ряда ограничений. Задача управления расписаниями авиакомпании относится к классу задач оптимизации параллельно-последовательных систем, изучаемых в рамках теории расписания, является NP-трудной и требует разработки вычислительно эффективных алгоритмов решения. Однако отдельного внимания заслуживает вопрос выбора критериев для задачи оптимизации, поскольку правильный выбор играет существенную роль с точки зрения оценки эффективности принятия решений. В теории принятия решений не найдено общего метода выбора критериев оптимальности. Определение целевого критерия зависит от ожиданий производства. В рамках настоящей статьи предложен оригинальный критерий для построения оптимального решения дискретной задачи управления назначениями воздушных судов, основная идея которого заключается в нахождении баланса между длительностью расписания и количеством рейсов с негативным отклонением от запланированного графика через оценку уровня риска нарушения пунктуальности. В работе дается развернутое понятие пунктуальности, представлено описание подхода к оценке уровня риска, а также предложена оригинальная формальная постановка задачи оперативного управления назначениями воздушных судов по векторному критерию минимизации отклонений от действующего расписания и нарушений общей пунктуальности рейсов авиакомпании.

Ключевые слова: трудно решаемые задачи, критерий оптимизации, уровень риска, пунктуальность, оптимизация расписаний, назначения воздушных судов, эвристический алгоритм, декомпозиция, задержки рейсов, поэтапное формирование расписаний, расчет пунктуальности

Список литературы

1. Rushmeier R.A., Hoffman K.L., Padberg M. Recent advances in exact optimization of airline scheduling problems: technical report. – George Mason University, 1995.

2. Наумова Д.А. Методики оценки регулярности полетов компаний // Научный вестник МГТУ ГА. – 2012. – № 187. – С. 90–93.

3. Симонян Т.В., Довгалева М.В. Современный метод измерения лояльности клиентов Net Promoter Score // Научный альманах. – 2016. – № 1-1 (15). – С. 267–272. – DOI: 10.17117/na.2016.01.01.267.

4. ГОСТ Р ИСО 31000–2019. Менеджмент риска. Принципы и руководство. – Взамен ГОСТ Р ИСО 31000–2010; введ. 01.03.2020. – М.: Стандартинформ, 2020.

5. ГОСТ Р 58771–2019. Менеджмент риска. Технологии оценки риска. – Взамен ГОСТ P ИСО/МЭК 31010–2011; введ. 01.03.2020. – М.: Стандартинформ, 2020.

6. Коротченко Е.А., Петрунина Ю.Л. Метод оценки рисков «Критерии. События. Правила» // International Journal of Open Information Technologies. – 2016. – Vol. 4, N 5. – P. 52–58.

7. A decision support framework for airline flight cancellations and delays / A.I.Z. Jarrah, G. Yu, N. Krishnamurthy, A. Rakshit // Transportation Science. – 1993. – Vol. 27, N 3. – P. 266–280. – DOI: 10.1287/trsc.27.3.266.

8. Cao J.M., Kanafi A. Real-time decision support for integration of airline flight cancellations and delays. Pt. I: Mathematical formulation // Transportation Planning and Technology. – 1997. – Vol. 20, N 3. – P. 183–199. – DOI: 10.1080/03081069708717588.

9. Talluri K.T. Swapping applications in a daily airline fleet assignment // Transportation Science. – 1996. – Vol. 30, N 3. – P. 237–248.

10. Yan S., Yang D.-H. A decision support framework for handling schedule perturbation // Transportation Research. Part B: Methodological. – 1996. – Vol. 30, N 6. – P. 405–419.

11. Yan S., Tu Y.P. Multifleet routing and multistop flight scheduling for schedule perturbation // European Journal of Operational Research. – 1996. – Vol. 103. – P. 155–169. – DOI: 10.1016/S0377-2217(96)00260-3.

12. Lou S., Yu G. On the airline schedule perturbation problem caused by the ground delay program // Transportation Science. – 1997. – Vol. 31, N 4. – P. 298–311. – DOI: 10.1287/trsc.31.4.298.

13. Arguello M.F., Bard J.F., Yu G. A GRASP for aircraft routing in response to grounding and delays // Journal of Combinatorial Optmization. – 1997. – Vol. 5. – P. 211–228.

14. Bard J.F., Yu G., Arguello M.F. Optimizing aircraft routings in response to groundings and delays // IIE Transactions. – 2001. – Vol. 33, iss. 10. – P. 931–947. – DOI: 10.1023/A:1010987008497.

15. Thengvall B.G., Bard J.F., Yu G. Balancing user preferences for aircraft schedule recovery during irregular operations // IIE Transactions. – 2000. – Vol. 32, iss. 3. – P. 181–193. – DOI: 10.1023/A:1007618928820.

16. Rosenberger J.M., Johnson E.L., Nemhauser G.L. Rerouting aircraft for airline recovery // Transportation Science. – 2003. – Vol. 37, N 4. – P. 408–421.

17. Andersson T., Varbrand P. The flight perturbation problem // Transportation Planning and Technology. – 2004. – Vol. 27, N 2. – P. 91–118. – DOI: 10.1080/0308106042000218195.

18. Мезенцев Ю.А., Короткова Ю.Л., Эстрайх И.В. Задача и инструменты оптимального регулирования расписаний флота авиакомпании // Информационные технологии. – 2020. – Т. 26, № 8. – С. 450–459. – DOI: 10.17587/it.26.450-459.

Для цитирования:

Короткова Ю.Л., Мезенцев Ю.А. Риск-ориентированный подход к решению задачи оперативного управления расписанием авиакомпании // Системы анализа и обработки данных. – 2021. – № 4 (84). – С. 19–36. – DOI: 10.17212/2782-2001-2021-4-19-36.

For citation:

Korotkova Yu.L., Mesentsev Yu.A. Risk-orientirovannyi podkhod k resheniyu zadachi operativnogo upravleniya raspisaniem aviakompanii [A risk-based approach to solving the problem of airline schedule operational management]. Sistemy analiza i obrabotki dannykh = Analysis and Data Processing Systems, 2021, no. 4 (84), pp. 19–36. DOI: 10.17212/2782-2001-2021-4-19-36.

Просмотров: 745

СИСТЕМЫ АНАЛИЗА И ОБРАБОТКИ ДАННЫХ

Риск-ориентированный подход к решению задачи оперативного управления расписанием авиакомпании