航班協(xié)同保障關聯(lián)規(guī)則發(fā)現(xiàn)與預警評價模型研究

張馨予

【摘 要】本文從關聯(lián)規(guī)則的理論基礎入手，重從糊分析與評價方法、基本協(xié)同指標的定義、航班協(xié)同保障評價模型以及實驗仿真及結果分析四個方面對于面向航班準點率的協(xié)同保障評價模型展開詳細的分析。

【關鍵詞】評價模型；協(xié)同保障

中圖分類號： TP311.13 文獻標識碼： A 文章編號： 2095-2457（2018）25-0274-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.25.125

【Abstract】Starting from the theoretical basis of association rules，this paper focuses on the fuzzy analysis and evaluation method，the definition of basic cooperative indicators，the evaluation model of flight cooperative support and the experimental simulation and result analysis.

【Key words】Evaluation model；Collaborative support

1 不正常原因分析

1）航空公可原因

1.1 公司計劃。由于航空公司運力有限，加之航空公同求利最大化，將航班安得過分緊湊，使過站時間不足，導數(shù)后續(xù)接航班不能按時起飛。

1.2 工程機務。飛機結構非常復雜，偶爾也會發(fā)生機械故障，須經地面機務人員檢查維修，有時需要更換故障部件，這樣就需要把所需都件從飛機所在地運柱飛機所在機場，修復后，還要進行地面試車。

1.3 空勤人員。民航對飛行人員的飛行時間是有限制的，一般情況，每名飛行人員每月飛行時間不超過100小時，每日飛行時間不超過8小時，超時是絕對不能飛行的。另外，也有個別的機組人員晚到影響了飛行前準備，導數(shù)航班延。

2）天氣原因

2.1 雷暴。在大氣中，常常會出現(xiàn)雷鳴電閃的現(xiàn)象，這就是雷暴。雷暴出現(xiàn)時，往伴有大風大雨，對飛行來說是種危險的，不允許指揮飛機穿越雷暴區(qū)，飛機容易產生飛機積冰，電干此電子儀器影響儀表正常工作，有時還會出導愛飛機的動力性能降低。

2.2 地面大風。氣象一把平均風達17米/秒八）以上的稱為大風。當?shù)孛娉霈F(xiàn)風時，逆風起飛著陸，由于風的陣性伴有亂流旋渦，會飛的安定性和操作性。

2.3 低能見度。能見度在氣象學上定義為視力正常的人所能看到的目標物輪廓的最大距離。機場主導能見度使決定機場開放或者關閉的依據之一，能見度與飛行活動和航班正常性密切相關。

3）流量控制原因

近年來，蘭州中川機場的航班量逐年增加，同時，加大了空中交道通流量，由于飛機飛行是嚴格執(zhí)行飛行間隔的，這樣勢必導數(shù)就路擁。在這種情況下、具有實行流量控制，才保證飛行安金，控制的原則以地面等特為主，由此造成航班延誤。

4）機場保障原因

航班到達后，保障單位眾多，比如機務過站檢查簽字放行，飛機清潔，食品供應，油料保障，安全檢查，裝卸貨物，通信導航等等。不論哪一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)紕漏，都會導致航班不正常放行。

2 保證航班正常的對策

1）從航空公司方面尋找對策

航空公司要保證有充足的運力，又要科學合理地安排航班計劃，避免銜接航班安排得過于緊湊，同時，加強對工程機務人員和空勤人員數(shù)育，增強責任感。

2）從天氣方面尋找對策

遇到低于機場起降飛行標準的天氣，飛機將無法起降，必將造成航班延誤，只是不可抗力因素。減少天氣原因的影響，一方面提高天氣預報的準確率，避免飛機返航備降幾率。另一方面機場加強儀表著陸系統(tǒng)的建設，航空公司給飛機加裝更為先進的氣象雷達和儀表著陸系統(tǒng)，并加強模擬機培訓。

3）從流量控制方面尋找對策

空中交通管制部門加大管制設備入，提高管制硬件水平，實施雷達管制，增強服務保障能力，減少管制間隔，靈活使用空城增大飛行流量。加大管制人員的業(yè)務培訓，提高管制人員的管水平，更加科學合理地調配航班，繁忙時使用備用高度層或使用偏置路路，減少流量控制對

4）從機場方面尋找對策

作為航空公司的地面代理人，一方面加強現(xiàn)場管理，優(yōu)化地面代理服務流程，使其更科學、更流暢。另一方面加強信息溝通，遇有突發(fā)事件，立刻啟動應急預案。最大限度縮短航班過站時間。

3 航班協(xié)同保障關聯(lián)規(guī)則發(fā)現(xiàn)

航班的調度工作不僅繁瑣，而且整個工作內容也還十分的復雜，而在航班運行過程當中，所產生的航班數(shù)據也具有數(shù)據豐富、數(shù)據種類雜亂的情況，要想對不同航班之間的協(xié)同關系展開分析，就需要對航班協(xié)同保障環(huán)節(jié)屬性進行定義。一般來說，航班的運行整個過程當中會與如下屬性：清潔屬性、加油屬性、配餐屬性、機務放行屬性、指揮上客屬性、關艙門屬性、撤輪檔屬性、滑行屬性以及起飛屬性。以下主要從航班協(xié)同保障的關聯(lián)規(guī)則發(fā)現(xiàn)過程和結果分析及應用舉例這兩個方面展開詳細的分析。

1）航班協(xié)同保障的關聯(lián)規(guī)則發(fā)現(xiàn)過程

航班協(xié)同保障的關聯(lián)規(guī)則發(fā)現(xiàn)過程分為兩個方面：數(shù)據預處理和關聯(lián)規(guī)則提取。以下份分別針對這兩個方面展開詳細的分析。

1.1 數(shù)據預處理

數(shù)據的預處理，主要是因為收集數(shù)據之后，如果沒有預處理數(shù)據，那么這些數(shù)據也會存在各種方面的問題，比如說不一致，不完全，存在缺值和含有臟數(shù)據等。此時展開預處理十分重要，一般來說，航班保障數(shù)據預處理流程主要如下：原始航班運行數(shù)據——航班保障信息數(shù)據——航班保障數(shù)據航班號識別（航班保障數(shù)據缺失處理、航班保障數(shù)據屬性選取、航班保障數(shù)據數(shù)值離散化）——預處理后的航班保障數(shù)據。

1.2 關聯(lián)規(guī)則提取

關聯(lián)規(guī)則提出的主要步驟如下：第一、對航班協(xié)同保障數(shù)據進行預處理之后可得到事務數(shù)據；第二，輸入需要挖掘規(guī)則的最小支持度和最小置信度；第三，依次掃描航班協(xié)同保障屬性的事務數(shù)據集；第四，選擇候選項集，然后依次掃描航班協(xié)同保障屬性的事物數(shù)據集；第五，輸出頻繁項集，之后就會產生符合條件的數(shù)據結果。

2）結果分析及應用舉例

以西北地區(qū)航班情況分析，在2018年5月的航班協(xié)同保證數(shù)據作為實驗數(shù)據，航空公司共計劃執(zhí)行航班46808班，其中正常航班39214班，不正常航班735班，平均航班正常率為8379%，環(huán)比降低87%同比提高2.73%。

一，機場航班放行正常率

機場共計劃放行航班2860班，其中正常放行230班，不正常放行218班，平均航班放行正常率為91.47%，環(huán)比降低Q12，同比提高1.79%。

高于平均航班放行正常率的機場有：格爾木（100%）、榆林（97.98%）、玉樹（97.81%）、嘉峪關（97.13%）、金昌92）、固原（960）、張掖（57%）、慶陽（949%3）、漢中（9418）、院南（94.07%）、敦煌（94.05）、天水（93.92%）、夏河（93.0%）、西安（92.64%）、中衛(wèi)（92.11%）低于平均航班放行正常率的機場有：延安（90.32）、西寧（87%）、蘭州（8.6%）、銀川（818%）

二、影響航空公司航班正常的主要因素影響航空公司航班正常主要因素及其造成不正常比例依次為：天氣原因占49.75%、航空公司原因占23.24、年事活動原因占2L.60%、空管原因占1.8%、航班時刻安排原因占1.36%、旅客原因占0.54%、機場原因占0.45%。

在對其出具展開預處理之后則可借助算法挖掘出不同狀態(tài)下的各個環(huán)節(jié)之間的觀念連關系，并且選擇2018年3月的航班保證數(shù)據作為驗證數(shù)據，從而驗證當前的關聯(lián)規(guī)則的有效性。而為了確保結果的客觀性，由于天氣或者是其他因素而造成的長時間的延誤的數(shù)據將不包括進來。通過對關聯(lián)規(guī)則的應用可以得出，航班保障過程當中各個關鍵環(huán)節(jié)中都會存在一定的潛在規(guī)律，并且通過關聯(lián)規(guī)則的應用，能夠準確快速的挖掘出大量有意義的規(guī)則，進而將這些規(guī)則作為先驗知識來確保后期航班流程的優(yōu)化準則。

一、面向航班準點率的協(xié)同保障評價模型

以下主要從模糊分析與評價方法、基本協(xié)同指標的定義、航班協(xié)同保障評價模型以及實驗仿真及結果分析四個方面對于面向航班準點率的協(xié)同保障評價模型展開詳細的分析。以下為詳細內容。

1）模糊分析與評價方法

應用模糊層次分析法時，主要具有五個步驟：首先確定需要評價的事物，并設定總體目標和評價方案；然后就是分析影響目標的條件和因素，根據層次李處各個評價指標；緊接著就是建立不同層次之間的模糊判斷矩陣；下一步就是對矩陣的一致性進行驗證；最后一步就是計算層級當中的評價指標權重，生成權重向量。

應用模糊綜合分析法的流程如下：首先確定對評價目標有影響的各個因子，設立指標集合；然后就是確定評級等級集合；緊接著就是確定影響引子指標權重向量；之后就是建立評判矩陣；下一步就是計算模糊合成值；之后就是根據模糊合成值得到相應的評價結果。

2）基本協(xié)同指標的定義

航班協(xié)同保證評價指標主要包括以下五個方面：進港時間平均偏離值、出港時間平均偏離值、保障完成時間平均偏離值、目標撤輪檔時間準確率、計算起飛時間準確率。

3）航班協(xié)同保障評價模型

航班協(xié)同保障評價模型建立步驟如下：第一，輸入挖掘關聯(lián)規(guī)則的支持度和置信度；第二，依次掃描關聯(lián)規(guī)則挖掘的航班協(xié)同保障指標數(shù)據集；第三，完勝對自身的連接之后依次掃描航班協(xié)同指標數(shù)據集；第四，輸出頻繁項集。

4）實驗仿真及結果分析

本文基于航班保障過程中的關鍵保障環(huán)節(jié)時間節(jié)點，提出一種面向航班準點率的協(xié)同保障評價模型。其基于機場航班進港時間平均偏離值、出港時間平均偏離值、保障完成時間平均偏離值、目標撤輪擋時間準確率和計算起飛時間準確率，建立航班協(xié)同保障的指標體系，并借助關聯(lián)規(guī)則挖掘的方法確定各指標對于航班調度及航班延誤影響的閾值。同時，基于FAHP和FCEM建立各指標間的模糊一致矩陣，利用關聯(lián)規(guī)則挖掘結果構建模糊隸屬函數(shù)，結合航班協(xié)同保障的評價量級，對各單位在航班調度過程的協(xié)同狀況做出綜合評價。根據實驗結果能夠看出，該模型能夠科學有效地評價各單位在航班協(xié)同保障過程中的協(xié)同狀況，對于優(yōu)化航班保障、提高航班放行正常率具有重要意義。

小結：總而言之，本文主要對于航班協(xié)同保證關聯(lián)規(guī)則與預警評價模型展開了詳細的分析研究，相關結構現(xiàn)實，通過分析航班協(xié)同保障數(shù)據，能夠有效的挖掘出航班保障各環(huán)節(jié)當中的偏離值和航班狀態(tài)之間的關聯(lián)關系，最終確保航班的準點率的提高。本文主要從三個方面展開了詳細的分析，可供相關人士參考。

【參考文獻】

[1]航班延誤及其衍生事件預測預警方法研究[D].吳抗抗.南京航空航天大學.2012.

[2]航空運輸網絡中不確定性因素對航班延誤波及的影響研究[D].史妙恬.南京航空航天大學.2017.

[3]機場協(xié)同決策系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)[D].潘浩.大連理工大學.2014.

[4]機場航班延誤旅客服務處理平臺的設計與實現(xiàn)[D].林綠文.中山大學.2013.

[5]基于數(shù)據倉庫的航班延誤預測與預警方法研究[D].呂曉杰.中國民航大學.2010.

[6]大型機場航班地面保障車輛協(xié)同調度研究[D].任子云.中國民航大學.2016.

[7]基于數(shù)據挖掘的航班延誤預警管理研究[D].張成偉.中國民用航空飛行學院.2016.