Flight Rescheduling of Airline under Ground Delay Program Considering Delay Propagation in Multi-Airport

Abstract

본 연구의 목적은 항공 교통을 제어하는 중요한 수단 중 하나인 지상 지연 프로그램(GDP)이 발생할 경우 공항의 변경된 수용력에 대응하도록 항공사의 관점에서 항공편을 재조정하는데 도움을 주는 것이다. 단일 공항이 아닌 다중 공항으로 확장하여 동일한 공항뿐 아니라 다른 공항으로부터의 지연 전파를 고려했으며, 항공기 및 승무원의 계획된 일정에서 발생하는 현실적인 비용을 포함했다. GDP가 발행되면 항공사들은 변경된 시간대에 맞춰 항공편을 재조정할 수 있는 짧은 시간이 주어진다. 각 공항에는 수용력이 있으며, 특히 들어오는 항공기를 수용할 수 있는 용량인 공항 수용률(AAR)이 있다. 이 연구에서 비행 스케줄을 재조정하기 위해 혼합 정수 선형 프로그래밍 모델을 세웠다. 또한, 미래의 불확실성을 다루기 위해, MILP의 두 가지 버전을 사용하였다. AAR이 어느 시점에 다시 바뀌는 시나리오를 만든 후, 각 시나리오 별로 총 관련 비용을 최소화하는 솔루션을 도출하는 최적 모델과 모든 시나리오 솔루션의 총 관련 비용의 기댓값을 최소화하는 솔루션을 도출하는 추계 모델을 제시하고 서로 비교하였다

The purpose of this thesis is to reschedule flights from the airline companys perspective to correspond to the airports changed capacity in the event of a ground delay program (GDP), one of the important means of controlling air traffic. We considered delay propagation not only within the same airport but within other airports by extending the setup to include several airports rather than a single airport. We also included realistic costs from planned schedules of the aircraft and crew. When a GDP is issued, airlines are given a short time to reschedule flights in time for the changed slot. Each airport has its own capacity, especially the airport acceptance rate (AAR), which is a capacity that can accommodate incoming aircraft. We formulated a mixed-integer linear programming (MILP) model to reschedule flights. To handle the uncertainty of future scheduling, two versions of the MILP model may be applied. With scenarios in which the AAR changes again, an optimal model that obtains a minimizing total relevant cost in each scenario solution and a stochastic model solution that obtains a minimizing expectation of the total relevant cost of all scenarios are presented and compared.