Ny planlægningsmodel sætter flyselskaberne på lige plan og letter samtidig trængsel

Overbelastning af lufttrafikken, der forårsager frustrerende forsinkelser og aflysninger, kan reduceres gennem flyveplaner, der ikke systematisk favoriserer visse flyselskaber frem for andre, ifølge en ny undersøgelse fra Dartmouth College og Carnegie Mellon University.

Undersøgelsen foreslår den første tidsplan nogensinde til at styre snerret flytrafik uden at prioritere landings- og startpositioner for individuelle luftfartsselskaber - kendt som "egenkapital" blandt forskere.

Forskningen, offentliggjort i tidsskriftet Transportvidenskab , bruger spilteori til at forklare afvejningen mellem effektivitet og retfærdighed, når lufthavnsmyndighederne foretager ændringer i tidsplanen. Undersøgelsens resultater simuleres også i en af ​​landets største lufthavne for at se, hvor godt den klarer sig.

"Retfærdighed i planlægning er vigtig for flyselskaberne såvel som for den daglige flyvende offentlighed, " sagde Vikrant Vaze, en assisterende professor i teknik ved Dartmouth's Thayer School of Engineering. "En retfærdig planlægningstilgang sikrer, at passagerer behandles retfærdigt uanset hvilket luftfartsselskab, der udsteder boardingkortet."

Mens vejret, tekniske problemer og besætningsplaner forårsager alle driftsproblemer, de fleste forsinkelser i USA er resultatet af høj efterspørgsel og lav kapacitet i de travleste lufthavne. Denne kombination af begrænset infrastruktur og tung lufttrafik resulterer i flyændringer, der koster flyselskaber og forbrugere i USA over 30 milliarder dollars årligt, ifølge en figur fra 2007, der er citeret i undersøgelsen.

Ifølge avisen, eksisterende løsninger til at lette overbelastning tager ikke højde for virkningen af ​​tidsplanændringerne på specifikke flyselskaber, resulterer i potentialet til at gavne nogle flyselskaber på bekostning af andre. Den nye forskning adresserer denne bekymring ved at integrere inter-flyselskabers egenkapitalovervejelser i beslutningstagningen omkring lufthavns planlægning.

"Mange flyselskaber har hævdet, at enhver planlægningsintervention i travle lufthavne kan hæmme deres evne til at konkurrere på nøglemarkeder, " sagde Alexandre Jacquillat, assisterende professor i operationsforskning og offentlig politik ved Carnegie Mellon's Heinz College of Information Systems and Public Policy. "Dette papir viser i det væsentlige, at planlægningsteknologier og planlægningspolitikker kan udvikles for at afbøde disse bekymringer."

Undersøgelsen tyder på, at den eneste langsigtede løsning er at skabe tidsplaner, der begrænser overkapacitetsplanlægning i myldretiden. denne praksis, mens det er almindeligt uden for USA, anvendes kun i en håndfuld af de travleste amerikanske lufthavne.

Den tilgang, der er udviklet til denne undersøgelse, navngivet den integrerede kapacitetsudnyttelse og planlægningsmodel med egenkapitalovervejelser (ICUSM-E), bygger på en tidligere model, der optimerer planlægning gennem skift i efterspørgsel, men udvider det på en måde, der afbalancerer sådanne justeringer retfærdigt blandt flyselskaberne.

Ved udviklingen af ​​modellen, Forskere sammenlignede skøn over lufthavnskapacitet sammen med den foretrukne tidsplan for flyvninger efter anmodning fra flyselskaber. Holdet fokuserede primært på justeringer, der involverer skiftende efterspørgsel gennem planlægningskontroller, men overvejede også reduktioner i efterspørgslen som fjernelse af nogle flyvninger.

Ud over, forskerne overvejede også det generelle tilfælde, hvor hver flyvning tildeles en vægt, der karakteriserer omkostningerne - eller besværet - ved at en flyvning bliver omlagt eller aflyst, samt mekanismer, hvori flyselskaberne kan signalere de relative omlægningsomkostninger for forskellige flyvninger gennem ikke-monetær kredittildeling eller en monetær auktionsbaseret mekanisme.

Ifølge forfatterne i avisen, undersøgelsen "foreslår og evaluerer en kvantitativ tilgang til at optimere sådanne interventioner på en måde, der opnår præstationsmål til tiden, samtidig med at interferens med flyselskabernes konkurrencedygtige planlægning minimeres, og for første gang, afbalancere virkningen af ​​sådanne indgreb på en retfærdig måde blandt flyselskaberne."

I en demonstration af resultaterne, forskere genererede og løste den virkelige verden, fuldskala beregningsscenarier i New Yorks John F. Kennedy lufthavn.

"At teste og validere forskningsmodellen i en lufthavn som JFK giver os mulighed for at bekræfte, at teorien om afvejninger mellem retfærdighed og effektivitet matcher virkeligheden i travle lufthavne i USA, " sagde Vaze.

Undersøgelsen viste, at under en lang række forhold, Egenkapital mellem luftfartsselskaber kan opnås hos JFK med ingen - eller minimale - effektivitetstab. Dette tyder på, at eksisterende tilgange til planlægning af interventioner kan udvides til at omfatte hensyn til egenkapital mellem luftfartsselskaber.

"En enkelt undersøgelse kan ikke eliminere alle trængselsudfordringer i lufthavne som JFK, men dette papir antyder, at der eksisterer vigtige muligheder for at gøre de resulterende processer og politikker mere retfærdige - stort set uden omkostninger, " sagde Jacquillat.

Mens der findes modeller, der retfærdigt allokerer luftfartskapacitet på operationsdagen, den nuværende forskning fokuserer på mere typiske planlægningsinterventioner, der finder sted måneder før en flyvning. Disse indgreb er beregnet til at styre antallet af flyvninger i en lufthavn, selv før tidsplaner offentliggøres eller billetter markedsføres.

Forskningen kommer, efterhånden som der gøres en betydelig indsats globalt for at gennemgå industriens retningslinjer og planlægningspolitikker i større lufthavne.