[发明专利]一种基于复杂演化网络的航班延误传播特性分析方法

说明书

本发明公开了一种基于复杂演化网络的航班延误传播特性分析方法，涉及航班信息分析技术领域，本发明根据机场节点更偏向于与航线客流较大的边相连的特性，建立基于边权择优规则的航空演化网络模型，进而在所构建的演化网络模型上，调整网络参数，研究航班延误在航空网络上的不同传播特性，解决了现有的航班延误分析方法中无法从宏观的网络角度研究航班延误在航空网络中的传播特性，不能有效地改变网络参数，无法体现在航空网络形成的动态演化过程中，航班延误传播的不同效果的技术问题。

技术领域

本发明涉及航班信息分析技术领域，具体涉及一种基于复杂演化网络的航班延误传播特性分析方法。

背景技术

近年来，随着航空业的飞速发展，航空运输的需求持续增加，随之产生的航班延误问题也越来越受到人们的关注。研究表明，航班延误会随着飞机、机组等资源在航空网络中进行传播。同时，对于不同类型的机场、网络等，延误的传播效果不尽相同。因此，探寻延误在航线网络中的传播机制，了解其在网络中的传播特点，以及给出合理的延误控制手段成为机场、航空公司亟待解决的问题。

目前，针对航空运输中的延误传播问题的研究，大多从微观角度，针对同一飞机资源研究上游航班的延误对后续航班串造成的影响，该类手段的代表方法有：贝叶斯模型、排队论等；或是利用实证分析的方法，通过航班计划对航班运营效果进行评估，进而分析延误传播的特点，主要方法是统计分析法。

通常，当延误发生在某机场节点时，其会在飞机、机组、旅客等多资源的作用下，向其他机场传播，若不加以控制，延误最终将扩散至整个网络。因此，仅考虑作用于单个航班串的延误传播微观研究方法，如贝叶斯模型，排队论等，并不适用于从宏观的网络角度，观察延误在整个网络上的传播特性，揭示延误传播在网络上的统一规律。另一方面，航空运输网络作为一个无标度的复杂网络，无论是节点数量还是航线客流量等网络参数，其形成与发展都是一个逐步演化的过程。利用实证性的统计分析方法，不能改变网络参数，无法体现在网络的动态演化过程中，如航线客流量变化时，航班延误的传播效果。因此，利用复杂网络的动力学理论统观航空网络的发展规律、揭示其形成机理、分析延误传播行为的差异特点时，显现出不可替代的优越性。

综上，现有技术存在的缺点有：无法从宏观的网络角度研究航班延误在航空网络中的传播特性；现有方法不能有效地改变网络参数，无法体现在航空网络形成的动态演化过程中，航班延误传播的不同效果。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于复杂演化网络的航班延误传播特性分析方法，解决了现有的航班延误分析方法中无法从宏观的网络角度研究航班延误在航空网络中的传播特性，不能有效地改变网络参数，无法体现在航空网络形成的动态演化过程中，航班延误传播的不同效果的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种基于复杂演化网络的航班延误传播特性分析方法，包括如下步骤：

步骤1：建立Hadoop服务器集群，在Hadoop服务器集群中建立客户端服务器、数据库模块、演化网络模型构建模块和延误仿真分析模块，客户端服务器、数据库模块、演化网络模型构建模块和延误仿真分析模块之间均通过互联网通信；

步骤2：设定每一个机场均为一个节点，两个节点之间的连线为一条航线，每一条航线均为一个边；用户通过客户端服务器输入机场的数量和所有航线的客流量信息，并生产网络参数，客户端服务器将所述网络参数传送给数据库模块进行存储；

步骤3：演化网络模型构建模块通过互联网读取数据库中的所述网络参数，通过以下步骤建立演化网络模型：