Нечёткая оптимизация управления парком воздушных судов с учётом трансферных пассажиропотоков

Автор(ы): Романенко В.А.

Выпуск: 117

Рубрика: Системный анализ

Год: 2025

Библиография: Романенко В.А. Нечёткая оптимизация управления парком воздушных судов с учётом трансферных пассажиропотоков // Управление большими системами. - 2025. - Вып. 117. - С.74-102.

Дата опубликования: 30.09.2025

Ключевые слова: оптимизация, математическое программирование, нечёткое число, воздушные суда, узловой аэропорт, трансферные пассажиры, авиалинии

Аннотация: Решён вариант задачи совместной оптимизации структуры и численности парка воздушных судов (ВС) и распределения ВС по авиалиниям для авиакомпании, планирующей выполнение массовых трансферных перевозок пассажиров на базе узлового аэропорта. Предполагается, что задача решается авиакомпанией на этапе, предшествующем выполнению перевозок, когда спрос на перевозки может быть известен лишь приближённо. В этом случае прогнозные уровни спроса определяются путём экспертных оценок и должны рассматриваться в качестве нечётких чисел. Совместная оптимизация по критерию экономической эффективности сформулирована как целочисленная задача математического программирования с нечётким критерием и чёткими ограничениями. С использованием приёма дефаззификации нечёткая задача сведена к обычной задаче математического программирования, решаемой за приемлемое время с помощью доступного программного обеспечения. На базе программного пакета IBM ILOG OPL получено решение серии модельных примеров задачи с уровнями спроса, заданными в нечёткой и «чёткой» форме. Выполненное сравнение выявило существенные различия наиболее значимых результатов решения оптимизационной задачи при нечётких и «чётких» исходных данных. Попытка заменить решение, полученное с учётом нечёткости прогноза пассажиропотока, «чётким» решением приводит к существенному ухудшение целевой функции. Всё это свидетельствует о целесообразности учёта нечёткой неопределённости исходных данных. Предложенная нечёткая модель может быть использована для повышения эффективности принимаемых решений на этапе проектирования таких перспективных авиатранспортных систем, как системы трансферных авиаперевозок на базе узловых аэропортов.

Author(s): Romanenko V.

Article title: Fuzzy optimization of aircraft fleet management taking into account transfer passenger flows

Issue: 117

Year: 2025

Keywords: optimization, mathematical programming, fuzzy number, aircraft, hub airport, transfer passengers, airlines

Abstract: A variant of the problem of joint optimization of the structure and number of aircraft fleet and the distribution of aircraft by air lines for an airline planning to perform mass transfer transportation of passengers based on a hub airport has been solved. It is assumed that the task is solved by the airline at the stage preceding the performance of transportation, when the demand for transportation can be known only approximately. In this case, the projected demand levels are determined by expert assessments and should be considered as fuzzy numbers. Joint optimization according to the criterion of economic efficiency is formulated as an integer mathematical programming problem with a fuzzy criterion and crisp constraints. Using the defuzzification technique, the fuzzy problem is reduced to an ordinary mathematical programming problem that can be solved in an acceptable amount of time using available software. Based on the IBM ILOG OPL software package, a solution has been obtained for a series of model examples of a problem with demand levels specified in a fuzzy and "crisp" form. The comparison revealed significant differences between the most significant results of solving the optimization problem with fuzzy and "crisp" initial data. An attempt to replace the solution obtained taking into account the vagueness of the passenger forecast with a "crisp" solution leads to a significant deterioration in the target function. All this indicates that it is advisable to take into account the vague uncertainty of the initial data. The proposed fuzzy model can be used to increase the efficiency of decisions made at the design stage of such promising air transport systems as transfer air transportation systems based on hub airports.