第五章航空公司生产决策与计划

第五章航空公司生产决策与计划

理解航空公司生产决策与计划概述 掌握航班计划的编制与优化掌握航空公司飞机排班计划了解航空公司机组排班计划学习目的与要求

深圳航空公司于3月29日开始执行2009年夏秋季航班计划，计划增加深圳-曼谷、无锡-大阪两条国际航线，在深圳-北京、深圳-南京、深圳-胡志明、广州-南京、广州-桂林、广州-成都等国内国际航线上新增航班。深航95080呼叫中心负责人表示，新夏秋航季共计30周，深航计划执行航班65200多班，相比上一航季每天增加了8%的航班量。深圳航空公司于3月29日开始执行2009年夏秋季航班计划，计划增加深圳-曼谷、无锡-大阪两条国际航线，在深圳-北京、深圳-南京、深圳-胡志明、广州-南京、广州-桂林、广州-成都等国内国际航线上新增航班。深航95080呼叫中心负责人表示，新夏秋航季共计30周，深航计划执行航班65200多班，相比上一航季每天增加了8%的航班量。深航换季后开通深圳至曼谷、无锡至大阪两条国际航线。深圳-曼谷3月31日首航，去程每周二、四、六，航班号为ZH9793，北京时间晚上23：35从深圳起飞，当地时间00：50到达曼谷；回程每周三、五、日，航班号为ZH9794，当地时间凌晨02：30从曼谷起飞，北京时间早上06：00到达深圳。无锡-大阪4月9日首航，班期为每周二、四、六，航班号为ZH9081/2，早上08：50从无锡机场起飞，当地时间11：35到达大阪，当地时间12：35从大阪返航，北京时间14：15回到无锡。引例：深航2009年夏秋航班时刻计划

此外，深航还加密了深圳-胡志明航班，每周增加一班，达到每周四班。目前该航线4个航班的去程为每周一、三、五、六，航班号ZH9781，深圳出发为19：45，当地时间21：10到达胡志明市，每周二四六七，航班号ZH9782，从胡志明出发是当地时间08：00，到达深圳为北京时间11：20。此外，深航还加密了深圳-胡志明航班，每周增加一班，达到每周四班。目前该航线4个航班的去程为每周一、三、五、六，航班号ZH9781，深圳出发为19：45，当地时间21：10到达胡志明市，每周二四六七，航班号ZH9782，从胡志明出发是当地时间08：00，到达深圳为北京时间11：20。随着深航的快速发展，还将开通一系列国际航线，完善国际网络结构，加快构建国际中转枢纽的步伐。为满足商务旅客的航班时刻需求多、航班量需求大的要求，深圳在多条商务线上加密了航班频次，为各地之间的商旅提供更方便快捷的出行条件。深圳-北京每天增加两个航班，深圳出发时间分别为早上09：55和下午15：05，从北京回程的时间分别是下午的14：05和晚上的19：10。在加密航线后，深航深圳-北京线的时刻能够满足商务旅客各个时间段的需求。引例：深航2009年夏秋航班时刻计划

深圳-南京增加每天一个航班，新加航班的航班号为ZH9865/6，晚上20：20从深圳起飞，22：10到达南京，每日09：00从南京出发，中午11：00回到深圳。深圳-南京增加每天一个航班，新加航班的航班号为ZH9865/6，晚上20：20从深圳起飞，22：10到达南京，每日09：00从南京出发，中午11：00回到深圳。广州-成都航班加密到每日一班，航班号为ZH9673/4，广州起飞时间为晚上20：30，22：30到达成都，每日08：30从成都出发，10：30回到广州。广州-桂林线在原来每天一班的基础上增加到每天两班，新加航班号为ZH9637/8，从广州出发时间为晚上21：10，22：10到达桂林，每天08：30从桂林返回，早上09：30在广州机场落地。引例：深航2009年夏秋航班时刻计划

广州-南京航线每天一班，广州出发时间早上为10：20，12：10到达南京，下午13：00离开南京，15：00回到广州。广州-南京航线每天一班，广州出发时间早上为10：20，12：10到达南京，下午13：00离开南京，15：00回到广州。此外，深航还对部分航线进行了时刻调整，优化了地区航班结构。据介绍，深圳-义乌-南通-深圳环线航班由下午班调整为早班，调整后的信息为，航班号ZH9521，早上08：40从深圳出发，10：20到达义乌，从义乌起飞之间为11：10，到达南通时为中午11：50，12：40起飞返回深圳，14：40落地，早上出发的航班更适宜旅客的出行。深圳航空公司为方便旅客出行，特别在深航网站制定了可供下载的航班时刻表，并为旅客出行准备了购票指南，详情可登录深航网站www.shenzhenair.com进行查询，并可拨打95080服务热线咨询最新航班时刻。资料来源：深航发布2009年夏秋航班时刻计划. 王蕾. 2009年03月 http://caac.people.com.cn/GB/114109/9030985.html 引例：深航2009年夏秋航班时刻计划

第一节航空公司生产决策与计划概述 第二节航班计划的编制与优化第三节航空公司飞机排班计划第四节航空公司机组排班计划本章小结中英文对照专业名词复习思考题案例5-1 参考文献第五章航空公司生产决策与计划

一、生产计划概述 二、航空公司生产决策与计划流程第一节航空公司生产决策与计划概述返回主目录

航空公司生产计划，实质在于通过周密的组织和精确的计划，实现各生产资源的优化配置。航空公司生产计划，实质在于通过周密的组织和精确的计划，实现各生产资源的优化配置。航空公司生产计划主要包括航班计划、飞机维修计划、销售计划、飞机排班计划、机组排班计划和航班运营飞行计划。一、生产计划概述返回分目录

调研预测，掌握企业内外条件 运输生产决策航线布置决策确定航线，配置运力航班计划航线运输生产计划航站吞吐量计划航空运输综合计划二、航空公司生产决策与计划流程（见图5-1）返回分目录

（一）调研预测，掌握企业内外条件； （二）运输生产决策和航线布置决策；（三）确定航线，配置运力，根据现有信息，对开始的预测进行调节；（四）制定航班计划；（五）编制航线运输生产计划和航站吞吐量计划后，根据现有信息，再一次对预测进行调节；（六）编制航空运输综合计划。二、航空公司生产决策与计划流程

（一）航空运输生产决策 1．生产规模决策 2．航线布置决策（二）航空运输生产计划 1．航班计划 2．销售计划 3．飞机排班计划 4．机组排班计划 5．航班运营飞行计划三、航空公司生产决策计划的主要内容返回分目录

（一）所有这些生产计划之间都是紧密联系、相互制约的 （二）该项工作的复杂性体现在需要处理巨大的规模四、航空公司生产计划的复杂性返回分目录

一、航班计划的要素 二、航班计划的编制三、航班机型分配第二节航班计划的编制与优化返回主目录

（一）航线 1．航线的分类直达航线间接对流航线环行航线 2.航线的选择 (1)政治和经济上的稳定； (2)有比较充足的客货运量或者较好的增长前景； (3)有适宜的机场和航路； (4)适宜的机型； (5)运力的投放； (6)市场风险； (7)培育市场； (8)航线的退出。一、航班计划的要素返回分目录

3.航线的结构 航线结构有两种：一种是将城市两两用直达航线连接起来的线性航线结构；另一种是中枢轮辐式结构。航线网络的设计要遵循以下基本原则： (1)航线间的互补性和衔接性原则； (2)航线结构要有分散风险的功能。一、航班计划的要素

（二）机型 （三）航班号（四）班次（五）班期（六）航班时刻航班计划表式如下表5-1所示。一、航班计划的要素

一、航班计划的要素 春冬夏秋表5-1 2×××年度航班计划

（一）航班计划的编制原则 1.认真选择航班，对航线进行优胜劣汰； 2.合理安排运力认真做好航线与机型的搭配、班次的确定及最佳班期、时刻的选择。 3.跟踪航班计划执行情况，根据变化及时进行调整航班计划。二、航班计划的编制返回分目录

（二）航班计划的编制步骤 1.调查研究和预测，掌握空运企业的外部条件直接影响航班计划制定的主要内外条件有： (1)市场需求情况，包括有关空运市场的旅客、货物的流量和流向，本企业占有该市场的份额，主要客户对航空运输的需求重点及其数量和季节性等。 (2)有关地区的政治、经济情况和文化活动情况，包括该地区的工农业生产情况，产、供销关系的发展变化情况，重要的政治经济、文化活动情况等。 (3)竞争对手的情况，包括其他航空运输企业的生产经营情况及策略，和其他运输方式的情况和发展趋势。 (4)有关机场的情况，如跑道的长度和厚度，通讯导航设施的先进程度、气象条件、候机室及货运仓库高峰小时客货流量的通过能力等。 (5)本企业原有各航线、机型的经济效益情况，如各航线的载运率，各机型的飞行小时生产率，赢利还是亏损等等。 (6)企业的人力、财力、物力情况。二、航班计划的编制

2.提出任务目标和市场 3.草拟方案，比较选择 (1)确定航线 (2)确定机型 (3)确定班次 (4)确定航班号 (5)确定班期 (6)确定航空时刻二、航班计划的编制

4综合平衡，编制航班计划 (1)飞机使用的平衡。(见图5－2) (2)航线班期密度的平衡。（见图5－3） (3)航站工作量的平衡（见图5－4) 二、航班计划的编制

表5-2 飞机使用平衡表 二、航班计划的编制

二、航班计划的编制 表5-3 航班班期平衡表

二、航班计划的编制 国际南方东方表5-4 航站工作量平衡表

航班机型分配的复杂性在于： （一）需要综合考虑使用不同机型是航班的运行成本，主要包括两部分； 1.直接运行成本 2.溢出成本（二）需要满足“航班机型分配的唯一性”原则及每个航班必须仅需分配一种机型。（三）需要满足每种飞机机型的可用飞机数约束即完成航班所使用的飞机架数不得超过该种飞机的可用飞机架数。（四）需要满足“飞机流均衡”约束即在任何一机场、任一时刻、任一种机型（包括原已在地面停留的）的到达飞机数应等于从该机场出发的该机型的飞机数（包括仍停留在地面的）。（五）需要满足特定航班对机型的特殊限制，如某公司的拉萨航线仅限B757,A340型飞机执行，而新加坡的航班禁止用A340型飞机执行。三、航班机型分配返回分目录

一、航空公司飞机排班问题概述 二、飞机排班问题的数学模型第三节航空公司飞机排班计划返回主目录

（一）飞机排班的基本原则 1.符合航班计划的要求 2.唯一性原则 3.相互匹配原则 4.使用均衡要求 5.最少需用飞机数要求一、航空公司飞机排班问题概述返回分目录

（二）飞机排班作业流程 1.飞机调度员向市场部通报次日每种机型的可用飞机架数，市场部据此下达次日航班计划。 2.分析飞机排班工作要求，包括航班计划、飞机维护计划、调度指令及飞机基本技术状况信息。 3.计算每架飞机期望飞行小时及起落次数。 4.制订初始飞机排班方案。 5.评估该方案的优劣，如不满意，首先考虑对排列方案进行技术调整，称之为“战术调整”。 6.如果通过战术调整仍不能得到满意结果，则需要与市场部或机务部进行协调，更改航班计划或调度指令，称之为“战略调整”。一、航空公司飞机排班问题概述

（一）航班节的提出 目前，国内各航空公司的航班组织方式基本上采用单枢纽线性航线结构，其基本特点如下。 1.公司的所有运输生产活动都是围绕一个基地机场，即“枢纽”展开的，每套机组，或每架飞机所执行的第一个航班的起飞站和最后一个航班的到达站均为该基地机场。 2.基本的航线都是围绕基地机场的点对点直飞航线，或是其延伸，沿同一条航线的某些航班之间存在一种“天然”的衔接关系，如表5-5中的航班1-4构成了以基地广州白云机场(CAN)为起点和终点的航班串，将这样的航班串称为“航班节”。二、飞机排班问题的数学模型返回分目录

二、飞机排班问题的数学模型 表5-5 航空节的构成

（二）飞机排班问题的数学规划模型 首先，定义所有待分配的航班节集合为 ={Jj | j＝1 ，2 ，……n}所有可用于执行航班任务的飞机集合为 = {P k|k= 1， 2,……m}式中:n为航班节总数；m为飞机数。对于任一航班节Jj，其在枢纽机场的出发时刻为tdj；到达时刻为taj;，其在枢纽机场的基准过站时间为GT，且该航班节中所包含的起落次数为Cj。定义匹配性函数βij以描述飞机调度指令对飞机与航班节之间分配的限制: 二、飞机排班问题的数学模型

决策变量Xkij为 完成所有航班任务所使用的飞机数Zfleet为 Zfleet= 则 “最少需用飞机数”排班原则可以表述为 min Zfleet= （1）二、飞机排班问题的数学模型

进一步地 ，定义Ektime、Ekcycle.表示飞机PK在次日的期望飞行时间和飞行次数，则“飞机使用均衡”排班原则可以表述为: min Ztime= （2） min Zcycle= （3）二、飞机排班问题的数学模型

根据飞机排班原则“每架飞机在同一时段最多只能执行一个航班”，飞机k在执行了航班节i后，最多只能执行一个后续航班节j，即给定参数k,i,变量序列Xkij之中最多只能有一个为“真值1”，即有根据飞机排班原则“每架飞机在同一时段最多只能执行一个航班”，飞机k在执行了航班节i后，最多只能执行一个后续航班节j，即给定参数k,i,变量序列Xkij之中最多只能有一个为“真值1”，即有 (4) 二、飞机排班问题的数学模型

同理，对于给定的参数k,j，变量序列 最多只能有一个为“真值1”，即（5）类似地，根据飞机排班原则“每个航班必须且仅能安排一架飞机”可知:对于意航班节i，总有且只能有一个变量取“真值1”，即有（6）二、飞机排班问题的数学模型

根据飞机排班原则“飞机与所分配的航班节应相匹配”可知:能够分配飞机k执行航班节i的前提是飞机k与航班节i相互匹配，即 =0，因此有（7）最后，由于分配给任意飞机k的相邻2个航班节i,j必须满足过站时间间隔要求，因此有（8）二、飞机排班问题的数学模型

这样，综合式（1）-式（8）即可得到飞机对航班节分配问题的数学模型，其中式（1）一式（3）分别为目标函数，式（4）一式（8）为约束条件。这样，综合式（1）-式（8）即可得到飞机对航班节分配问题的数学模型，其中式（1）一式（3）分别为目标函数，式（4）一式（8）为约束条件。二、飞机排班问题的数学模型

（三）模型解的讨论 1.非线性目标函数的处理 2.多目标的处理 3.问题的规模二、飞机排班问题的数学模型

一、机组排班工作基本规则 二、机组排班计划优化理论第四节航空公司机组排班计划返回主目录

（一）机组的组成及资格要求 1.机组的组成机组主要有飞行机组，乘务组和空中保安构成。 2.资格要求一、机组排班工作基本规则返回分目录

（二）机组的训练、检查要求 1.机组的训练 2.检查要求 (1)航线检查 (2)熟练检查（三）机组人员的新近运行经历要求一、机组排班工作基本规则

（四）飞行员航线资格分类 1.航空公司一般根据所运营机场运行环境的复杂程度对飞行员进行分类。一般机场分为：一般机场（A类）、复杂机场（B类）和特殊复杂机场（C类），相应的根据飞行员所执行航班涉及机场的类别将机长、副驾驶分为A类、B类和C类。 2.机长的特殊区域、航路和机场合格要求一、机组排班工作基本规则

（五）驾驶员的搭配使用限制 机组搭配主要实行以下基本原则： 1.技术强弱的搭配； 2.飞行中新老搭配。即老教员带新学员、老机长配新副驾驶、新机长安排老副驾驶； 3.按航线和机场的复杂程度搭配，实现由易到难的放飞；。一、机组排班工作基本规则

4.按飞行任务搭配。如改装训练安排老教员带飞，本场熟练飞行安排新教员，重要任务安排双机长或加强机组力量，特殊飞行安排经验丰富的机组等； 5.根据身体强弱搭配机组； 6.根据性格搭配机组。如两人有较大矛盾、两人性格过刚或过柔的尽量不搭配。 7.根据知识面强弱搭配机组。重点是英语和理论水平高低上的搭配（六）机组成员值勤期限制、飞行时间限制和休息要求一、机组排班工作基本规则

（一）编制机组排班计划的基本原则 1.必须确保机组安排的合法性 2.应确保航班任务分配方案的可行性 3.机组排班的公平性原则 4.使用平衡原则 5.安排机组任务开始和结束于生活基地的原则 6.最小机组成本原则二、机组排班计划优化理论返回分目录

（二）编制机组排班计划的基本方法 1.任务串的编组问题（1）任务串的定义：通常一个任务开始和结束往往在不同机场，机组人员结束任务后，往往不能回到自己的生活基地，而是采取在外过夜的方式直到执行下一个任务期的任务结束才能回到生活基地，这一系列的任务和在外过夜的集合就定义为任务串。而，这里指的任务就是单一机组在一天内所执行的一系列航班序列。（2）任务串编组优化中的特殊问题（3）机组任务分配表二、机组排班计划优化理论

2．机组分配问题 机组成员任务分配目前采用的基本方式有两种： (1)举牌制度 (2)花名册制度（三）机组排班计划的优化 1.任务串问题的优化 2.机组分配问题的优化二、机组排班计划优化理论

下面介绍一种某些航空公司使用的机组排序量化评价方法：下面介绍一种某些航空公司使用的机组排序量化评价方法： (1)设计一个质量函数，考虑机组的累计飞行时间、任务时间、早班时间、晚班时间、深夜班时间、国内/国际航班的小时数、在外过夜天数等因素。二、机组排班计划优化理论

(2)当安排飞机任务，就对决定机组成员质量函数大小的每个因素进行加权。可以根据航班的具体情况，调整权重比例。 (3)计算质量函数值。一个机组的质量函数值越大则表明平常执行“坏班”的较多，应优先为其排“好班”。（由于航班所飞的区域、航程、航班时刻的不同，从而决定了不同航班的工作强度、复杂性、待遇不同，即航班有“好坏之分”。）二、机组排班计划优化理论

第五章 航空公司生产决策与计划