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通过局部搜索的航空公司机队与机组综合恢复

最优化与控制 2025-05-08 v1

摘要

由于航班时刻表通常十分紧凑且依赖于大量资源,航空公司运营极易发生延误与中断。当中断发生时,需要调整航班时刻表以使运营得以继续。由于这发生在运营当日,因此需要尽可能接近实时地完成,从而在计算时间方面构成了挑战。此外,为了限制中断的影响,我们希望获得成本与旅客影响最小的解决方案。由于航空公司运营包含许多相互关联的决策,综合方法能够带来更好的整体解决方案。我们专门着眼于在飞机与机组排班中同时解决这些中断。解决这些中断十分复杂,尤其是在以综合方式进行时,即包含多种不同资源。为了以综合方式解决此问题,我们开发了一种快速的模拟退火方法。据我们所知,我们是首个开发局部搜索方法以综合方式解决航空公司中断的。该方法与传统方法进行了比较,并进行了实验研究以评估不同的邻域生成方法,并考察不同的恢复场景与策略。该比较使用了来自KLM Royal Dutch Airlines的真实数据。在此,我们表明我们的方法能快速且以高成本效益的方式解决中断,并且优于传统方法。与简单的延误传播相比,我们的方法在非绩效成本上节省了40%。此外,尽管大多数航空公司使用单独考虑资源的工具,我们的方法表明在30秒内实现综合中断管理是可能的。

关键词

引用

@article{arxiv.2505.04274,
  title  = {Integrated Airline Fleet and Crew Recovery through Local Search},
  author = {Philip de Bruin and Marjan van den Akker and Kunal Kumar and Lisanne Heuseveldt and Marc Paelinck},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2505.04274},
  year   = {2025}
}

备注

25 pages, 11 figures, submitted to Computers and Operations Research