基于copula的航班延误相关性及延误传播建模分析

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1、中图分类号：F560论文编号：102870715-S027学科分类号：082303硕士学位论文基于Copula的航班延误相关性及延误传播建模分析研究生姓名邱树萍学科、专业交通运输规划与管理研究方向交通运输系统优化指导教师吴薇薇副教授南京航空航天大学研究生院民航学院二О一五年三月NanjingUniversityofAeronauticsandAstronauticsTheGraduateSchoolCollegeofCivilAviationModelingandanalysisofthecorrelationbetweenflightdelaysandflightdelay

2、propagationbasedonCopulaAThesisinTransportationEngineeringbyQIUSHUPINGAdvisedbyProf.WUWEIWEISubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringMarch,2015承诺书本人声明所呈交的硕士学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得南京航空航天大学或其他教育机构的学位或证

3、书而使用过的材料。本人授权南京航空航天大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后适用本承诺书）作者签名：日期：摘要考虑到运行成本最小化和资源利用最大化目标，航空公司的运行计划安排就会更为紧凑，冗余度低，一旦出现航班延误，延误影响很大程度会波及后续航班。延误波及造成的影响严重，不仅打乱了航空公司的正常运行，而且给航空公司和旅客双方造成了不必要的经济损失。本文以航班延误传播问题为主要研究对象，具体工作包括以下几个方面：首先针对航空公司原因、天气原因、空中管制原因引起的连续航班延误之间存在

4、的相关性，以连续航班延误时间作为随机变量，通过二维Copula函数构造连续航班延误的联合分布，借此分析了不同种延误因素引起的前航延误对后续航班的延误波及效应。其次针对初始延误通过飞机资源在网络中传播造成的影响程度问题，本文选取了初始延误时间、延误波及的航班数量、总累计延误波及时间作为特征变量，借助非对称的三维Copula函数构造了三变量的联合分布。利用Copula函数建立的延误传播分析模型，分析了初始延误通过飞机路线对后续航班波及影响的统计规律性。最后针对航班计划的可靠性问题，本文引用到达延误与出发延误的一致性程度来衡量计划的可靠性，并利用Copula工具对到达延误与出发延误

5、之间的相关性进行表示，进而对航班计划的可靠性进行评估。结果发现航班计划的不可靠性跟核密度高分位点处对应的到达延误与出发延误之间的一致性程度有关。关键字：相关性，Copula理论，连续航班延误，波及效应，可靠性IABSTRACTGeneraloptimizationobjectivesofscheduleplanningmayinclude:minimizingoperatingcostsandmaximizingtheutilizationofresources.Theoptimizationprocesstendstogeneratetightaircraftrouting

6、plans.Oncetheflightdelayhappens,theflightdelaymayinfluencethesubsequentflightstoalargeextent.Delaypropagationcausedseriouseffects,notonlydisruptedthenormaloperationoftheairlines,butalsocausedunnecessaryeconomiclosstoairlinesandpassengers.Themajorobjectofthisresearchisaimedatdelaypropagation

7、.Themaincontentofthispapercanbeincludedasfollowingaspects.First,thepaperisaimedatthecorrelationbetweenthesequenceflightdelayswhichcausedbytheinitialdelayforairline,weatherandairtrafficcontrol,respectively.Thetimeofsequenceflightdelaysisviewedasrandomvari