邮政速递物流公司-空运航班延误原因
例4-7新飞航空货运代理公司150座的一架空运飞机到2005年末已使用了8年，现要对这架空运飞机做出2006~2010年的更新计划。根据预测，该空运飞机机龄从8年到12年各年的营运收入和成本数据如表4-8所示，在2006~2010年期间不同年份引进新空运飞机及其后各年的营运收入和成本数据如表4-9所示。试确定这五年的最佳更新策略，使总净收益最大。求解结果分析：上述结果表明，如果采用最优置换决策，五年的净收益是39.5千历元。
现在需要获得5年的空运飞机置换决策，从第1年开始逐年向后推导，即得每年的最优置换决策：由f，（8）=39.5、x1=R可知，第1年的最优决策是置换已有8年机龄的旧空运飞机，由此推至第2年时，机龄为1，最优决策是f2（1）=43.5，x2=K，即第2年的决策应该是不置换空运飞机，再推至第3年时，机龄为2，于是得f。(2)=31，x3=K，即第3年应该继续使用第1年引进的空运飞机，因此进人第4年时，空运飞机机龄为3，于是得f（3）=20，x4=K，即不置换空运飞机，这样进入第5年时，机龄为4，于是有fs(4）=9.5，x5=K，即继续使用该架空运飞机。总结起来，在2006~2010年的规划期内的最佳置换决策如表4-10所示。
上述单架空运飞机置换问题不能考虑机队的增长，即机队规模的动态变化问题。机队的更新才符合运力动态增长和空运飞机资源组织决策的要求。为简单起见，首先考虑单机型机队置换问题。某航空公司根据机队规划方案以及规划期中逐年运输需求量的预测结果，计算出规划期中各年需求的各机型空运飞机架数，然后对每一种机型，根据现有空运飞机的机龄及相应的营运成本、购买薪空运飞机的引进费用和产生的期望收益，用优化的方法确定机队置换计划，目标是使总净收益最大。1.有关参数的说明设规划周期为n年。规划期中第k年初需要空运飞机架数为8A(k=1，2…，n)，由于公司的资金和市场的限制，第年引进空运飞机不能超过b:（k=1，2，…，n)架；第k年平均每架空运飞机的引进费用为p：，一架机龄为t的空运飞机的年营运成本是hx，年期望收益为ra，转卖回收额为cu(k=1，2，…，n)，以上这些参数一般为机龄的函数。这里引进费用p:不包括空运飞机售价，只包括在引进过程中需花费的各种手续费、人工费、差旅费、培训费等，空运飞机的售价已通过折旧计入年营运成本hx中。
已知规划期初机队规模为N。架，并且期初机龄为；的有n，架，i=1，2，”，4。下面暂时假设空运飞机机龄都相同，皆为to。另外，假设每年都在年初首日零时引进新空运飞机和出售旧空运飞机，并规定机龄小于m的空运飞机不能转卖，空运飞机的经济寿命为M>m年。
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如前所述，飞行区的航空器保障资源种类繁多，包括基础设施、各种设备和作业人员。机场基础设施中，主要关心的是停机位的分配；保障设备的分配主要依靠现场调度解决，作业人员通过排班解决分配问题。本节不打算讨论人员排班优化问题，因此主要讨论停机位的优化分配问题和货运集装器的优化组装问题。
停机位预指派问题
停机位指派（即分配)问题(gate assignment problem，GAP)是机场空侧生产组织的重要内容，是在给定的作业时间窗内考虑机型和停机位类型、FBA空运时刻等因素，指派进出港FBA空运到停机位上停靠，以实现航空器航前航后的有效保障。停机位指派是经典指派问题的一种变形和扩展，其中“工人”是停机位，“工作”是要停靠的FBA空运。机位指派的特殊性在于：一些“工人”不能执行某些“工作”；“工作”与“工人”不一样多（不是平衡指派)；需遵守一些机场运行手册中规定的业务规则等。FBA空运可以分为纯出港FBA空运、纯进港FBA空运和过站FBA空运（包括一个进港FBA空运和一个出港FBA空运），对于纯出港FBA空运一般是在机位上过夜的FBA空运，或者是在远机位过夜出港前被牵引到桥位的FBA空运；对于纯进港FBA空运，可能会在指派的机位上过夜，或者在指派的机位上完成到港保障作业后，被牵引到远机位去过夜；对于过站FBA空运一次指派实际上给一个机位分配了一进一出两个FBA空运。本节主要讨论过站FBA空运的机位分配问题。停机位指派分预指派和实时指派两种。预指派是在某天开始前根据该日的航班计划，为当天FBA空运做好的机位指派计划，并在当天开始前把预指派计划传给航空公司和塔台，用于航空公司值机和民航局空管局地面管制等。实时指派是指由于FBA空运的延误等机位预指派计划不能正常执行时，所进行的机位重新调度（属于实时调度问题)。实时指派的目的是保障FBA空运的停机位指派计划尽快恢复正常，减少航班延误。停机位预指派是机位分配的主要问题。
停机位指派问题的约束
制约机位指派的因素很多。通常将机位指派约束分为两类：一类为机位指派的基本约束，即保证机场正常安全运行的最基本机位指派约束条件；另一类为机位指派的附加约束，是为了贯彻不同业务规则和实现不同优化目的，使优化结果更能符合实际运行需要而增加的约束。 机位指派问题的基本约束机位指派问题的基本约束主要包括以下方面。
（1)FBA空运进港时，必须被分配且仅能被分配到一个停机位。
(2)同一个指派周期内，一个停机位最多能分配给一个FBA空运。
（3)满足同机位安全时间间隔约束。即停靠同一停机位的前后FBA空运之间应保持一定的时间间隔，以保证航空器能安全顺利地进出停机位。
（4)机型与机位相互匹配约束。即FBA空运类型不能大于被指派的机位类型。（5)满足最短过站时间要求。即一架飞机从开始停靠停机位到结束停靠的时间，不能短于这种机型飞机的最短过站时间。其中第（1）条和第（2）条称为指派约束，第（3）条和第（4）条是安全性约束。第（5）条是为了FBA空运有足够的地面保障时间，该条件一般已由航空公司FBA空运计划得到了保证，不再作为机场机位分配的约束条件。2)机位指派问题的附加约束为了提高机位指派问题的实用性，除了上述基本约束条件外，还可以增添一些附加约束条件，主要包括以下方面。(1)根据FBA空运飞行任务，确定指派优先级。通常机位指派的优先级为：正班航班优先于加班FBA空运，加班FBA空运优先于补班FBA空运或公务机；客机优先于货机。（2)根据转场前后FBA空运的航线性质，确定FBA空运优先级。通常机位指派的优先级从高到低依次为：国际转国际、国际转国内、国内转国际、国内转国内。(3)相邻机位停靠约束。为了保证飞机停靠的安全，避免发生意外，某些机位在停靠大机型FBA空运时，其邻近机位对停靠的机型有一定限制。(4)其他特殊约束。主要包括：①FBA空运过夜约束，此时机位指派不仅要考虑当天的到港情况，还要考虑次日出港以及地面服务和检修等情况；②小机位合并停靠大机型约束，即当有大机型FBA空运需要停靠，机场的大机位没有空闲而某些相邻小机位有空闲时，通过合并小机位来停靠大机型FBA空运；③国际国内分区约束，停机位分成国际区和国内区，国际FBA空运分配到国际区的机位，国内FBA空运分配到国内区的机位。不同机场的附加约束条件不完全相同，不同优化目标的附加约束条件也不完全相同，可以根据实际需要采用，这里就不再一一讨论。
有时机场把部分机位安排给基地航空公司专用，那么这些机位只能由该基地航空公司的FBA空运停靠，机位分配由该航空公司完成。优化分配的方法是一样的。
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天气原因由于本地或目的地或航路天气原因，或因其他地方天气原因引起本场就班飞机周转问题，导致合并的连锁影响。特别是近年来全球气候变暖后照紧出现未气灾害，如暴雨、冻雨现象，引起大面积的航班延误。无论是我国还是其他发活国家，政府投入了大量经费和人力进行气象预报技术研究，以提高天气预报准确性但是天省不测风云，面对天气灾害这一不可抗拒因素，可通过提高天气预报技术、以及航班计划设计人员详细掌握各地区季节性气象特点。
空管方面比较突出的问题，目前主要是空域流量限制与日俱增的航班需求量之间矛盾空域流量限制的典型表现，主要体现在大型机场周边进近空域和机场起降时刻过度繁忙。随着一些跑道数量增加，机场繁忙程度在一段时期内得以缓解。但是多跑道、多机场系统的进近区域协调指挥与协调管理水平需要同步提高。
随着经济全球化的发展，特别是热点城市机场吞吐量需求的迅速增长，时刻成为机场的紧缺资源。尽管增加了跑道数量，但是空域容量和机场运行水平并没有成倍增长，航班延误现象依然是繁忙机场的重要特征之一。特别是习惯性航班延误的机场，虽然民航航班时刻管理部门满足了货代公司的时刻需求，实际上并没有具体可行的措施保障航班正点，结果必然延误。7.其他原因影响航班正常的其他原因包括特殊飞行、油料服务、旅客或行李原因、重大事件、军事训练等，从而导致航班不正常。
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