【摘 要】
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随着对全球变暖、大气污染等环境问题的重视,寻求经济效益和环境效益的平衡以实现低碳发展开始成为行业发展的趋势,当前对航空运输活动的研究大多从经济角度出发,鲜少有人基于环境因素考虑航空运输需求及运力的组织。为了鼓励航空公司改善运营活动以达到节能减排的目的,本文扩展航线网络优化设计的概念,使其同时包含航线网络规划与运力配置问题,并从各气体污染物排放的角度出发,探讨了基于环境因素的航线网络优化设计研究。主
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随着对全球变暖、大气污染等环境问题的重视,寻求经济效益和环境效益的平衡以实现低碳发展开始成为行业发展的趋势,当前对航空运输活动的研究大多从经济角度出发,鲜少有人基于环境因素考虑航空运输需求及运力的组织。为了鼓励航空公司改善运营活动以达到节能减排的目的,本文扩展航线网络优化设计的概念,使其同时包含航线网络规划与运力配置问题,并从各气体污染物排放的角度出发,探讨了基于环境因素的航线网络优化设计研究。主要包含三部分:一是估算气体污染物排放,排放量的估算可分为起降循环阶段以及巡航阶段,基于机型发动机配置信息、各污染物排放因子、各阶段耗时等数据估算起降循环阶段的气体排放量,而巡航阶段的排放量则采用了欧洲环境署（EEA）的方法进行估算。二是建立了两阶段的航线网络优化设计模型,第一阶段采用经典的航线网络优化模型确定航线网络布局,第二阶段则以环境影响最小化为目标,进行机型选择和航班频率的确定。三是建立了基于环境因素的航线网络优化设计一体化模型,并设计遗传算法进行求解。实例分析结果表明,在两阶段模型中,环境因素仅对运力配置结果产生影响,优化结果将排放较低的机型分配到各航线上,当运力不足以满足需求时,会将排放较高的机型分配到较长的航线上,这是因为飞机的单位座公里气体排放量随着航线距离的增加而减小,将环保效益不高的机型分配到长航线能够使得网络总体环境影响尽可能的小。而一体化模型能够同时结合机型的运力、排放特征、航线需求等因素优化网络设计方案及运力配置结果,优化过程中干线和支线的运输需求不断调整,干支线的执飞机型和航班频率也随之变化,最终网络会达到一个均衡的状态并使得气体排放量趋于最小化。
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