science >> Wetenschap >  >> Elektronica

Nieuw planningsmodel plaatst luchtvaartmaatschappijen op gelijke hoogte en vermindert congestie

Opstoppingen in het luchtverkeer die frustrerende vertragingen en annuleringen veroorzaken, kunnen worden verminderd door vluchtschema's die bepaalde luchtvaartmaatschappijen niet systematisch bevoordelen ten opzichte van andere, volgens een nieuwe studie van Dartmouth College en Carnegie Mellon University.

De studie stelt het allereerste planningsplan voor om snauw vliegverkeer te beheren zonder prioriteit te geven aan landings- en startposities voor individuele luchtvaartmaatschappijen - bekend als "equity" onder onderzoekers.

Het onderzoek, gepubliceerd in het tijdschrift Transportwetenschap , gebruikt speltheorie om de afwegingen tussen efficiëntie en eerlijkheid te verklaren wanneer luchthavenautoriteiten wijzigingen aanbrengen in de planning. De onderzoeksresultaten worden ook gesimuleerd op een van de grootste luchthavens van het land om te zien hoe goed het presteert.

"Gelijkheid in planning is belangrijk voor zowel de luchtvaartmaatschappijen als voor het dagelijkse vliegende publiek, " zei Vikrant Vaze, een assistent-professor engineering aan de Dartmouth Thayer School of Engineering. "Een billijke planningsbenadering zorgt ervoor dat passagiers eerlijk worden behandeld, ongeacht welke luchtvaartmaatschappij de instapkaart uitgeeft."

terwijl het weer, technische problemen en bemanningsschema's veroorzaken allemaal operationele problemen, de meeste vertragingen in de VS zijn het gevolg van een grote vraag en een lage capaciteit op de drukste luchthavens. Deze combinatie van beperkte infrastructuur en zwaar luchtverkeer resulteert in vluchtwijzigingen die luchtvaartmaatschappijen en consumenten in de VS jaarlijks meer dan $ 30 miljard kosten, volgens een cijfer uit 2007 dat in het onderzoek wordt genoemd.

Volgens het blad, bestaande oplossingen om congestie te verminderen houden geen rekening met de gevolgen van de wijzigingen in de dienstregeling voor specifieke luchtvaartmaatschappijen, waardoor sommige luchtvaartmaatschappijen kunnen profiteren ten koste van andere. Het nieuwe onderzoek pakt deze zorg aan door overwegingen van gelijkheid tussen luchtvaartmaatschappijen te integreren in de besluitvorming over luchthavenplanning.

"Veel luchtvaartmaatschappijen hebben betoogd dat eventuele planningsinterventies op drukke luchthavens hun vermogen om te concurreren op belangrijke markten kunnen belemmeren. " zei Alexandre Jacquilat, assistent-professor operationeel onderzoek en openbaar beleid aan het Heinz College of Information Systems and Public Policy van Carnegie Mellon. "Dit document laat in wezen zien dat planningstechnologieën en planningsbeleid kunnen worden ontwikkeld om deze zorgen weg te nemen."

De studie suggereert dat de enige oplossing voor de lange termijn is om dienstregelingen te creëren die de planning van overcapaciteit tijdens piekuren beperken. Deze oefening, hoewel gebruikelijk buiten de Verenigde Staten, wordt alleen toegepast op een handvol van de drukste Amerikaanse luchthavens.

De voor dit onderzoek ontwikkelde aanpak, het Integrated Capacity Utilization and Scheduling Model with Equity Considerations (ICUSM-E) genoemd, bouwt voort op een eerder model dat de planning optimaliseert door verschuivingen in de vraag, maar breidt het uit op een manier die dergelijke aanpassingen billijk verdeelt over de luchtvaartmaatschappijen.

Bij het ontwikkelen van het model is onderzoekers vergeleken schattingen van de luchthavencapaciteit met het voorkeursschema van vluchten die door luchtvaartmaatschappijen werden aangevraagd. Het team richtte zich voornamelijk op aanpassingen waarbij de vraag verschuift door middel van planningscontroles, maar hield ook rekening met verminderingen van de vraag, zoals de afschaffing van sommige vluchten.

In aanvulling, de onderzoekers hebben ook rekening gehouden met het algemene geval waarin aan elke vlucht een gewicht wordt toegekend dat de kosten - of het ongemak - van een herschikte of geannuleerde vlucht kenmerkt, evenals mechanismen waarin de luchtvaartmaatschappijen de relatieve herschikkingskosten van verschillende vluchten kunnen signaleren door middel van niet-monetaire krediettoewijzing of een op monetaire veiling gebaseerd mechanisme.

Volgens de auteurs in de krant, de studie "stelt een kwantitatieve benadering voor en evalueert deze om dergelijke interventies te optimaliseren op een manier die tijdige prestatiedoelstellingen bereikt, terwijl de interferentie met de concurrerende planning van luchtvaartmaatschappijen tot een minimum wordt beperkt en, Voor de eerste keer, de impact van dergelijke interventies billijk tussen de luchtvaartmaatschappijen in evenwicht te brengen."

In een demonstratie van de resultaten, onderzoekers gegenereerd en opgelost real-world, grootschalige computerscenario's op John F. Kennedy Airport in New York.

"Door het onderzoeksmodel op een luchthaven als JFK te testen en te valideren, kunnen we bevestigen dat de theorie van de afwegingen tussen rechtvaardigheid en efficiëntie overeenkomt met de realiteit van drukke luchthavens in de VS. ' zei Vaze.

Het onderzoek toonde aan dat, onder uiteenlopende omstandigheden, gelijkheid tussen luchtvaartmaatschappijen kan bij JFK worden bereikt zonder of met minimale efficiëntieverliezen. Dit suggereert dat bestaande benaderingen voor het plannen van interventies kunnen worden uitgebreid met overwegingen van billijkheid tussen luchtvaartmaatschappijen.

"Een enkele studie kan niet alle congestieproblemen op luchthavens zoals JFK, maar dit document suggereert dat er belangrijke kansen bestaan ​​om de resulterende processen en beleid eerlijker te maken - tegen vrijwel geen kosten, ' zei Jacquillat.

Hoewel er modellen bestaan ​​die de luchtvaartcapaciteit eerlijk verdelen op de dag van de operatie, het huidige onderzoek richt zich op meer typische planningsinterventies die maanden voor een vlucht plaatsvinden. Deze interventies zijn bedoeld om het aantal vluchten op een luchthaven te beheren nog voordat dienstregelingen worden gepubliceerd of tickets op de markt worden gebracht.

Het onderzoek komt op het moment dat er wereldwijd aanzienlijke inspanningen worden geleverd om de industrierichtlijnen en het planningsbeleid op grote luchthavens te herzien.