文档介绍：天津大学
博士学位论文
基于贝叶斯网络的航班延误与波及预测
姓名:刘玉洁
申请学位级别:博士
专业:计算机应用技术
指导教师:何丕廉
20090501
中文摘要航班延误一直困扰是国际国内民航业的一个热点问题。近年间我国航空延误日益加重,已经影响到民航业的发展,改善延误状况迫在眉睫。航班延误多发生在繁忙的枢纽机场,枢纽机场又是多数航班的转乘点,是航班链中的关键环节。当航班延误发生在繁忙的枢纽机场时,延误在航班链中的波及将不可避免。减轻繁忙枢纽机场的延误,可以使整条航班链,继而整个民航系统的运行状态得到改善。本文将某繁忙的枢纽机场����作为主要研究对象,对其中的进、离港延误,延误波及进行建模与预测。本文基于贝叶斯网络的理论,面向枢纽机场和航班链内的航班延误与波及,提出了多种算法与学习方法。首先,面向繁忙的枢纽机场,本文将贝叶斯网络参数学习算法应用到航班延误的预测领域。针对基于专家经验的网络结构维度过高、运算量过大的问题,且会使每种状态下的样本量不足的问题,提出了两种解决方案:一是独立属性抽取,通过分析各属性间的相关性,分割网络结构。此方案运行速度快,方便处理大数据集;二是精简优化模型,通过回归分析,剪除关联性低的节点,以降低网络的维度,此方案正确率高,速度比方案一慢,适合处理较小的数据集。本文通过分析和建模发现进、离港拥有同样的属性和网络结构,基于方案二建立了延误波及的对称性模型����其次,面向航班链中的延误波及问题,本文在利用贝叶斯结构学习算法对进、离港延误进行建模的基础上,使用混合学习方法建立��P汀M�被固岢隽艘�种改进型的�结构算法��,��比传统的�更适合为航班延误的建模,速度更快,准确率更高。继而基于��算法,提出一种能够产生冗余节点的协商结构算法,由该算法生成的网络结构中,经过协商,不同条件下的节点间会存在竞争或冗余两种状态,使网络的预测准确率和速度都得以提高。再次,基于集成学习理论和��贝叶斯结构算法,本文还提出了一种带有自反馈的航班预测集成学习系统��。该系统中包含有三个子学习器,通过对三个子学习器的训练,可以对航班延误情况进行预测。依据预测的结果,用颜色和概率表示对航班延误进行预警,使预警更具人性化。最后,应用��系统,以����为例,对其中一定时间段内的延误航班数量进行预测,面向繁忙的枢纽机场发布预警;应用��系统对特定航班的延误时间进行预测,面向航空公司与乘客发布预警。
关键词:航班延误预测航班延误波及对称性模型航班延误预警贝叶斯网络结构学习算法集成学习
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新躲/·可乙膨习玉彦学位论文作者签名:刮盎晦签字同期:弦∥夕年歹月少日缈歹年厂月幻日签字日期:≯夕夕年厂月乃日独创性声明学位论文版权使用授权书或撰写过的研究成果,也不包含为获得丕盗盘鲎或其他教育机构的学位或证本学位论文作者完全了解墨鲞盘堂有关保留、使用学位论文的规定。特授权苤凄盘堂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本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果,除了文中特别加以标注和致谢之处外,论文中不包含其他人已经发表书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本文所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。签字日期:索,并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。�C艿难�宦畚脑诮饷芎笫视帽臼谌ㄋ得�学位论文作者签名:��
第一章绪论��行业背景��.�夜�娇找档姆⒄构婺<跋肿�空公司的信誉。这些都成为了航空业发展的桎梏。中国民用航空总局��近年来随着经济的发展,我国