一种基于改进的熵值重力模型的机场航班调整方法技术

本发明专利技术公开了一种基于改进的熵值重力模型的机场航班调整方法，获取关于机场的多源数据；构建机场的相关评价体系，并通过

【技术实现步骤摘要】
一种基于改进的熵值重力模型的机场航班调整方法


[0001]本专利技术属于交通领域，具体涉及一种基于改进的熵值重力模型的机场航班调整方法
。

技术介绍

[0002]近年来，我国民用航空持续发展，民航运输总周转量
、
旅客吞吐量
、
货邮吞吐量均已位居世界第二
。
截至
2022
年底，全国机场群旅客吞吐量已达
52003.3
万人次
。
其中，北京大兴
、
上海浦东
、
杭州萧山等大型枢纽机场的航线数量超过总航线数的一半，枢纽机场的航线过于饱和，中小型机场得不到充分发展，这严重制约了全国机场群的进一步发展
。
[0003]国外对多机场航线的研究始于
20
世纪
90
年代，大多从航班频次
、
机场到达时间等方面进行研究，并未给出具体预测航班数的方法
。
国内对多机场系统的研究主要集中在根据已有问题进行定性分析，但能体现科学性和说服力的定量研究还较少
。
因此，本文提出了一种基于改进的熵值重力模型的机场航班调整方法，在已有航线的基础上，通过让其他中小型机场承担盈余的客运量，分担枢纽机场的航班压力，得到优化后理想航班航线
。

技术实现思路

[0004]专利技术目的：针对现有技术中的不足之处，本专利技术提出一种基于改进的熵值重力模型的机场航班调整方法，结合机场多源数据，对机场航班进行调整
。
[0005]技术方案：本专利技术所述的一种基于改进的熵值重力模型的机场航班调整方法，包括以下步骤：
[0006](1)
预先获取各个机场的相关数据，建立多源数据网络；
[0007](2)
基于多源数据角度建立机场综合评价体系，并通过
TOPSIS
算法求机场得分，求解区域内机场间的耦合度；
[0008](3)
基于机场经纬度坐标并求出机场间距离，利用模糊折中规划求解交通发生量和交通吸引量函数；
[0009](4)
利用熵权法求交通发生量
、
交通吸引量
、
机场距离的熵值，并构建改进后的熵值重力模型；
[0010](5)
计算机场间
OD
量，结合航班客容量和机场比例得到理想航班表；结合实际航班数对原航班进行调整
。
[0011]进一步地，步骤
(1)
所述多源数据包括各个机场经济因素数据
、
交通因素数据
、
影响航班班次的条件因素数据；所述经济因素数据包括
GDP、
第三产业产值
、
平均旅行费用；所述交通因素数据包括航线类型
、
货运吞吐量
、
客流量
、
起落架次；所述影响航班班次的条件因素数据包括航空公司数
、
高校个数
、
上市公司数
。
[0012]所述平均旅行费用是取目标机场所在城市到区域内其他机场所在城市旅行费用的平均值：
[0013][0014]其中，
C
i
为机场所在城市
i
的平均旅行费用；
C
ij
为
i
市到机场所在城市
j
之间的机票价格
。
[0015]进一步地，步骤
(2)
所述的基于多源数据角度建立机场综合评价体系过程如下：
[0016]将航线类型
、
最短出行费用
、
航空公司数量
、
旅客吞吐量
、
货运吞吐量作为机场的评价指标；由所确定的评价指标统计数据构成初始数据矩阵并采用向量规范化方法形成规范化矩阵；对于效益型属性，变换公式为：
[0017][0018]对于成本型属性，变换公式为：
[0019][0020]式中，
x
ij
为效益转换数据，
y
ij
为第
i
个对象在第
j
个评价指标上正向化的评分，
z
ij
成本转换数据；效益型属性是指属性值越大越好的属性，成本型属性是指属性值越小越好的属性；
[0021]向量规范化将决策矩阵中所有属性值变换为
(0,1)
范围的数，有利于属性间的比较；
[0022]确定正
、
负理想解的集合
R
+
，
R
‑
；评价指标中越大越好的为效益型指标，越小越好的为成本型指标；以效益型指标的最大值和成本性指标的最小值构造
R
+
，反之则构造成
R
‑
，即：
[0023][0024][0025]式中：
R
+
、R
‑
分别为正
、
负理想解的集合，
r
ij
为标准化矩阵，
j
+
属于效益型指标集合，
j
‑
属于成本型指标集合；
[0026]计算各个影响指标分别与正
、
负理想解的欧氏距离
[0027][0028]式中：为正
、
负理想解的欧式距离，
r
ij
为标准化矩阵，为每列元素最大值的集合，为每列元素最小值的集合；
[0029]计算各个影响指标与理想解的相对贴近度
Ci
，按照其值大小对各个方案进行排序：
[0030][0031]式中，
C
i
为个方案的相对贴近度
。
[0032]进一步地，步骤
(2)
所述的求解区域内机场间的耦合度实现过程如下：
[0033]基于耦合协调度模型对两机场之间的关联程度分析，计算两地点间的耦合度值，
其具体公式如下：
[0034][0035]其中，
f(x)、g(y)
分别为区域内的两个机场，
x、y
分别为描述各指标特征的指标值，且均为无量纲化值
。
[0036]进一步地，步骤
(3)
所述机场间距离为：
[0037]L
ij
＝
R
·
arccos(cos(lat
i
·
π
/180))
·
cos(lat
j
·
π
/180)
·
cos(lag
i
·
π
/180
‑
lat
j
·
π本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种基于改进的熵值重力模型的机场航班调整方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)
预先获取各个机场的相关数据，建立多源数据网络；
(2)
基于多源数据角度建立机场综合评价体系，并通过
TOPSIS
算法求机场得分，求解区域内机场间的耦合度；
(3)
基于机场经纬度坐标并求出机场间距离，利用模糊折中规划求解交通发生量和交通吸引量函数；
(4)
利用熵权法求交通发生量
、
交通吸引量
、
机场距离的熵值，并构建改进后的熵值重力模型；
(5)
计算机场间
OD
量，结合航班客容量和机场比例得到理想航班表；结合实际航班数对原航班进行调整
。2.
根据权利要求1所述的一种基于改进的熵值重力模型的机场航班调整方法，其特征在于，步骤
(1)
所述多源数据包括各个机场经济因素数据
、
交通因素数据
、
影响航班班次的条件因素数据；所述经济因素数据包括
GDP、
第三产业产值
、
平均旅行费用；所述交通因素数据包括航线类型
、
货运吞吐量
、
客流量
、
起落架次；所述影响航班班次的条件因素数据包括航空公司数
、
高校个数
、
上市公司数
。3.
根据权利要求1所述的一种基于改进的熵值重力模型的机场航班调整方法，其特征在于，步骤
(2)
所述的基于多源数据角度建立机场综合评价体系过程如下：将航线类型
、
最短出行费用
、
航空公司数量
、
旅客吞吐量
、
货运吞吐量作为机场的评价指标；由所确定的评价指标统计数据构成初始数据矩阵并采用向量规范化方法形成规范化矩阵；对于效益型属性，变换公式为：对于成本型属性，变换公式为：式中，
x
ij
为效益转换数据，
y
ij
为第
i
个对象在第
j
个评价指标上正向化的评分，
z
ij
成本转换数据；效益型属性是指属性值越大越好的属性，成本型属性是指属性值越小越好的属性；向量规范化将决策矩阵中所有属性值变换为
(0,1)
范围的数，有利于属性间的比较；确定正
、
负理想解的集合
R
+
，
R
‑
；评价指标中越大越好的为效益型指标，越小越好的为成本型指标；以效益型指标的最大值和成本性指标的最小值构造
R
+
，反之则构造成
R
‑
，即：，即：式中：
R
+
、R
‑
分别为正
、
负理想解的集合，
r
ij
为标准化矩阵，
j
+
属于效益型指标集合，
j
‑
属于成本型指标集合；计算各个影响指标分别与正
、
负理想解的欧氏距离
式中：为正
、
负理想解的欧式距离，
r
ij
为标准化矩阵，为每列元素最大值的集合，为每列元素最小值的集合；计算各个影响指标与理想解的相对贴近度
Ci
，按照其值大小对各个方案进行排序：式中，
C
i
为个方案的相对贴近度
。4.
根据权利要求1所述的一种基于改进的熵值重力模型的机场航班调整方法，其特征在于，步骤
(2)
所述的求解区域内机场间的耦合度实现过程如下：基于耦合协调度模型对两机场之间的关联程度分析，计算两地点间的耦合度值，其具体公式如下：其中，
f(x)、g(y)
分别为区域内的两个机场，
x、y
分别为描述各指标特征的指标值，且均为无量纲化值
。5.
根据权利要求1所述的一种基于改进的熵值重力模型的机场航班调整方法，其特征在于，步骤
(3)
所述机场间距离为：
L
ij
＝
R
·
arccos(cos(lat
i
·
π
/180))
·
cos(lat
j
·
π
/180)
·
cos(lag
i
·
π
/180
‑
lat
j
·
π
/180)+sin(lat
i
·
π
/180)
·
sin(lat
j
·
π
/180)
ꢀꢀꢀꢀꢀ
(9)
其中，
R
是地球半径；
lat
i
、lat
j
是机场
i
与机场
j
的经度；
lag
i
、lag
j
是
i
与
j
的纬度
。6.
根据权利要求1所述的一种基于改进的熵值重力模型的机场航班调整方法，其特征在于，步骤
(3)
所述利用模糊折中规划求解交通发生量和交通吸引量函数实现过程如下：交通发生量组成成分为客流量
、
货物吞吐量
、
起降架次；交通吸引量组成为高校数
、
上市公司数
、GDP、
第三产业值；构造偏好矩阵
R
a
：其中，对比第
i
种指标与第
j
种指标偏好程度与，当后者远大于前者时，偏好矩阵
i
行
j
列取0，
j
行
i
列取2；当后者大于前者时，偏好矩阵
i
行
j
列取0，<...

【专利技术属性】
技术研发人员：王致远，吴鼎新，田雪，张江伟，李俊辉，邵虹玉，王浩运，强燊，张琪，朱星林，吴昕韩，游怡，
申请(专利权)人：淮阴工学院，
类型：发明
国别省市：