没有人喜欢航班延误，但它十分常见：2011年，美国约20%的航班比预定时间晚点至少15分钟。这些延误令乘客恼火，并且在2010年使美国航空公司的运营成本增加了约65亿美元。
由于美国联邦航空管理局（FAA）解决延误所采用的方法，延误往往对某些航空公司的影响大于其他公司。该方法着重于在全国范围内将系统总延误降至最低，而这一政策在特定时段对某些航空公司的影响远大于其他公司。
但现在，麻省理工学院研究人员的一项研究提出了一种应对延误的新方法。研究人员认为，该方法能使系统整体延误基本保持不变，同时在各航空公司之间更均衡地分配延误。具体而言，该方法允许航空公司通过彼此交换航班时刻槽，在它们之间更均衡地分配延误。研究人员表示，这一结果更加公平，且不损失效率。
“公平的代价很小，”迪米特里斯·伯特西马斯说。他是麻省理工学院斯隆管理学院的波音全球运营领导力管理学教授，也是详细介绍该项研究成果的论文的合著者。
该论文发表于期刊《 Transportation Science》，由伯特西马斯与麻省理工学院运筹学研究中心的古普塔（Shubham Gupta）合作撰写。
概念验证
美国联邦航空管理局目前使用的空中交通流量管理系统采用多种算法（即一套套规则）来管理总延误。其中包括地面延误计划，即在必要时将航班留在始发机场；以及空域流量计划，用于控制进入正经历延误区域的航班，这些延误通常由恶劣天气造成。
伯特西马斯自20世纪90年代起便分析并发表了多篇关于空中交通网络的论文。他与古普塔随后利用一些不同的规则构建了一个模型。他们的提议允许航空公司彼此交换某些时段，同时对进行此类交换时任何航班可被延误的时长设置限制。
随后，研究人员使用一套综合数据对该模型进行了测试。这些数据涵盖美国航空服务的六个完整日，这六日分别从2004年、2005年和2006年中随机选取。数据包括美国55个最大的机场，以及当时按航班数量衡量的五家最大航空公司，即西南航空、美国航空、达美航空、联合航空和西北航空（该公司此后已与达美航空合并）。这六天的航班总数超过30,000班。
当伯特西马斯和古普塔模拟这六天的空中交通若采用其替代系统会呈现何种状况时，他们发现，整个空中交通系统的总延误几乎没有变化。六天中，总延误与实际结果的差异没有一天超过1.0%，平均差异为0.1%。并且，依据在航空公司之间均衡延误的原则，该模拟保持了一种情形，即每家航空公司都能够交换相同数量的航班时刻槽。
公平性与稳定系统
尽管美国联邦航空管理局确实与航空公司开展协作决策过程，以在一定程度上实现延误的公平分配，但一些空中运输分析人士表示，当前提案将使这一过程更加稳健。
“它大幅提升了这一过程，”马里兰大学史密斯商学院副院长兼教授、航空运营领域的领先研究者迈克尔·鲍尔（Michael Ball）说道。鲍尔表示，与现行系统相比，该提案的优势在于“允许对航班时刻槽进行复杂得多的[交易]”，并补充道：“该模型具有巨大的潜在益处。”
尽管如此，鲍尔强调，对现行系统的任何调整都需要所有利益相关方的支持以及测试，伯特西马斯也对此表示认同。
伯特西马斯指出，所提议系统的计算速度足够快，能够在问题出现之前解决航空网络问题。这一点至关重要，因为否则，任何一天的时刻表调整在实施之前都会过时。
伯特西马斯指出，当前航空论文中探讨的优化问题，其求解速度比大约四分之一个世纪前快得多。该研究所使用的软件，其计算速度比1991年快58万倍；所使用的计算机硬件则快32万倍。伯特西马斯所称的“总加速比”意味着，优化解的计算速度比1991年快2000亿倍。
“您可以在几秒钟内解决美国[航空网络]规模的问题，”伯特西马斯说。
伯特西马斯认为，按照论文建议调整航空排班系统的最佳理由在于：归根结底，公平是使此类运营得以运转的三大要素之一，另外两个要素是使系统高效的优化，以及防止系统失效的稳健性。未能通过公平性检验的市场，随着时间推移表现会很差。
“如果一个系统被视为不公平，它就是不稳定的，”伯特西马斯总结道。
本文与 MIT News合作发表。发表本文不代表世界经济论坛认可其中的观点。
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作者：Peter Dizikes为MIT News撰稿人。
图片：全新空客A 380超大型客机停放在法兰克福机场。路透社/Kai Pfaffenbach。
