大规模飞机排班问题研究综述

飞机排班是航班计划的关键环节，直接影响民航运输的安全和经济效益。随着中国机队规模的稳步 扩张，大规模飞机排班问题的研究愈发迫切；然而，早期基于连接网络或时空网络的机型指派模型及侧重运营 收益、维修需求或鲁棒性的飞机排班问题模型，在问题规模、约束条件数量等方面往往受限，不能满足大规模 飞机排班需求。本文在分析各类排班问题关联性和局限性的基础上，归纳了大规模一体化飞机排班问题的模 型及其求解算法，分析了各算法的适用范围、优势和不足，并发现：分阶段排班模型无法保证全局最优解，一体 化飞机排班模型更具有实际意义；精确算法理论上可保证求得最优解，但运算复杂、耗时长、模型分解难度大； 启发式算法计算速度快，步骤简单，但无法保证求解的质量和算法的稳定性。在此基础上，进一步提出了未来 大规模一体化飞机排班问题的研究方向：①问题建模方面，可在优化航线网络结构的同时，综合考虑航线需 求、时间均衡调度和个性化机组指派等因素，建立一体化飞机排班集成模型，以解决现有模型的局限性；②问 题求解方面，可以将Benders分解和列生成算法相结合，将整个问题分解为相对简单的主问题和子问题的组 合，减少求解难度；也可将精确算法和启发式算法相结合，在保证求解精度的前提下尽量减少运算耗时，提高 求解效率。