作者与机构
本研究的作者包括Lilian Pouget(法国国立民用航空学院)、Nuno Antunes Ribeiro(新加坡科技设计大学航空研究所)、Amedeo R. Odoni(麻省理工学院航空航天系)以及António Pais Antunes(葡萄牙科英布拉大学土木工程系)。该研究于2023年发表在《Journal of Air Transport Management》期刊上。
学术背景
本研究属于航空运输管理领域,重点关注机场容量管理中的航班时刻分配问题。随着全球航空旅客流量的持续增长,机场容量不足和航班延误问题日益突出。国际航空运输协会(IATA)提出的航班时刻分配机制是管理机场容量的核心策略。然而,航班时刻的分配过程复杂,涉及航空公司与时刻协调员之间的多轮谈判,其中最关键的是初始时刻分配阶段。本研究旨在分析航空公司对时刻分配决策的反应,特别是当航班时刻被调整(即“位移”)时,航空公司是否会调整其航班计划。研究聚焦于巴黎戴高乐机场(CDG),这是全球最繁忙的机场之一。
研究流程
研究分为以下几个主要步骤:
1. 数据收集与准备:研究团队从法国航班时刻协调机构COHOR获取了2018年夏季巴黎戴高乐机场的航班时刻分配数据。数据包括初始时刻分配、历史基线日期和季节开始时的航班时刻信息。数据集包含23,285个航班,其中16,160个航班最终被航空公司安排执行。
2. 模型构建:研究采用逻辑回归模型(Logistic Regression Models)分析航班时刻位移对航空公司决策的影响。模型考虑了多个解释变量,包括位移时间、航班属性(如高峰时段、低成本航空公司、航班长度等)以及市场竞争情况。
3. 模型估计与评估:研究将数据集随机分为训练集(70%)和测试集(30%),使用最大似然估计法对模型参数进行估计,并通过分类表和ROC曲线评估模型的拟合优度。
4. 结果分析:研究详细分析了不同位移时间和航班属性对航班执行概率的影响,并通过计算几率比(Odds Ratio)量化这些影响。
主要结果
1. 位移时间的影响:研究发现,即使小幅度的时刻位移(如30分钟)也会显著降低航班被安排执行的概率。例如,30分钟的位移使航班执行概率降低至60%,而90分钟的位移则使概率降至20%以下。
2. 航班属性的影响:
- 高峰时段的航班比非高峰时段的航班更有可能被安排执行,其几率比为4.741。
- 连接其他繁忙机场(Level 3机场)的航班比连接非繁忙机场的航班更有可能被安排执行,其几率比为2.155。
- 低成本航空公司对时刻位移更为敏感,其航班执行概率比全服务航空公司低45%。
- 航班长度增加500海里(nmi)会使航班执行概率降低18%。
3. 市场竞争的影响:研究发现,当市场中存在更多同类型航空公司时,航空公司更倾向于安排被位移的航班,但当竞争航班数量增加时,这种倾向会减弱。
结论
本研究首次量化了航班时刻位移对航空公司决策的影响,为机场时刻协调员提供了重要的决策支持信息。研究结果表明,时刻协调员在分配时刻时应考虑位移对航班执行概率的影响,特别是在高峰时段和繁忙机场的情况下。通过优化时刻分配决策,可以更高效地利用机场的有限容量,提升航空旅客的出行体验。
研究亮点
1. 创新性:本研究首次系统分析了航班时刻位移对航空公司决策的影响,填补了相关研究领域的空白。
2. 实用性:研究结果为机场时刻协调员提供了量化工具,帮助其做出更合理的时刻分配决策。
3. 数据来源:研究基于巴黎戴高乐机场的实际数据,确保了研究结果的可靠性和可推广性。
其他价值
本研究还为未来的研究方向提供了重要启示,例如将分析扩展到其他繁忙机场,或进一步优化逻辑回归模型的解释变量。此外,研究结果可以为机场容量管理和航班时刻分配政策的制定提供科学依据。