Nye flyplanlægningsmodeller kan lette frustrationer med flyrejser

Flyveplaner, der giver mulighed for lidt omhyggeligt designet rum, kunne forhindre frustrationen over forsinkede lufthavnsforsinkelser og aflysninger. Ved at fokusere på de tidlige faser af flyveplanlægning og forsinkelser i forskellige skalaer, forskere har udviklet modeller til at hjælpe med at skabe tidsplaner, der er mindre modtagelige for forsinkelser og nemmere at rette, når de først er afbrudt.

Genindkvartering af passagerer og ressourcer i kølvandet på en forsinkelse koster flyselskaberne – en industri, der opererer på mindre end to procents fortjenstmargener – milliarder af dollars hvert år. Reduktion af forsinkelser, aflysninger og deres overlappende nedstrømspåvirkninger ville i høj grad gavne den amerikanske luftfartsindustri og rejsende, sagde forskerne.

Studiet, offentliggjort i tidsskriftet Computere og driftsforskning , ser på den tidlige fase af flyveplan og flyruteplanlægning. Det kræver en proaktiv tilgang til at designe kaskade-resistente tidsplaner, snarere end den reaktive tilgang med at forsøge at håndtere forsinkelser, efter de opstår.

"Der er en overvældende mængde data, der genereres fra flyselskabets resultater til tiden, " sagde Lavanya Marla, en industri- og virksomhedssystemingeniørprofessor og hovedforfatter. "Det er udfordrende at finde den bedste model til at kvantificere usikkerheden i luftfartssystemet med henblik på at forbedre præstationer til tiden og omkostningsbesparelser. Vores forskning viser, at de eksisterende modeller ikke er i stand til at skelne den kaskadende nedstrømspåvirkning af en løsning frem for en anden, hvilket er afgørende for flyselskabernes beslutningstagning."

Holdet, som også inkluderer Vikrant Vaze, professor i ingeniørvidenskab ved Dartmouth College, og Cynthia Barnhart, kansler og professor i teknik ved Massachusetts Institute of Technology, brugte historiske data fra amerikanske flyselskaber til at finjustere flyruter til at forhindre og minimere forsinkelser i det omfang, de eksisterer i dag.

Flyruting refererer til den rute, som et enkelt fly tager mellem Federal Aviation Administration-manderede vedligeholdelsestjek, der typisk finder sted på en 72-timers cyklus og flere flyvninger. Holdet skærper ind på dette lag af systemet, fordi det rammer en slags sweet spot, hvor de føler, at planlægningsjusteringer kan have størst effekt. "Af de titusindvis af milliarder af dollars i forsinkelsesomkostninger, der opstår årligt, næsten en tredjedel er et resultat af forsinkelses-kaskadevirkninger gennem flyruter, " sagde Vaze. "Så dette er et meget vigtigt lag af systemet at fokusere på."

Forskerne konstruerede forskellige modeller for at hjælpe med at bestemme, hvilke slags løsninger, der giver størst fleksibilitet til at reducere forsinkelseskaskader. Et sæt modeller fokuserer udelukkende på at undgå resultaterne af de værst tænkelige forsinkelser, og en anden overvejer alle slags forsinkelser, der opstår - ekstreme til almindelige daglige.

Forskerne evaluerede de forskellige modeller ved at observere procentdelen af ​​flyforsinkelser og passagerforstyrrelser, der skyldes de forskellige former for forsinkelser. Marla og hendes team fandt ud af, at det at have evnen til at kontrollere de mindre alvorlige daglige typer af forsinkelser giver størst fordel for passagererne.

"Det er ikke sådan, at den ene eller den anden model i sig selv giver en bedre løsning, " sagde Marla. "De giver forskellige løsninger. Det bedste valg afhænger af mønstrene for udviklende forsinkelser, de mest relevante evalueringsmålinger, og hvilken løsning der passer bedst til transportministeriets prioriteter, passagererne og flyindustrien."

"Nøglen til at forbedre ydeevnen af ​​komplekse og usikre systemer som dem inden for luftfart ligger ofte i intelligent kombination af sofistikerede matematiske modeller, omhyggelig opmærksomhed på virkelige data, og detaljerede simuleringsværktøjer til systemevaluering, " sagde Barnhart.