Luận văn thạc sĩ Kỹ thuật hàng không: Phương pháp động học hệ thống trong quản lý giao thông hàng không

Trên thế giới cũng đã có một số các công trình nghiên cứu liên quan đến lĩnh vực hàng không, trong đó phương pháp nghiên cứu chính được các học giả áp dụng là hệ phương pháp động học hệ

GIỚI THIỆU

Phạm vi nghiên cứu

Ý nghĩa thực tiễn

Phương pháp nghiên cứu

ĐỘNG HỌC HỆ THỐNG

Lý thuyết động học hệ thống (SD)

2.1.3 Thuật ngữ & Các vấn đề liên quan khác 2.1.3.1 Hệ thống là gì?

2.1.3.2 Hệ thống động – Hệ thống tĩnh 2.1.3.3 Tại sao phải sử dụng Mô hình?

2.1.3.4 Mô hình toán 2.1.3.5 Đánh giá hiệu lực mô hình toán 2.1.3.6 Phương thức xây dựng mô hình toán 2.1.4 Các thành phần trong SD

2.1.4.1 Biểu đồ Vòng lặp Nguyên nhân – Hệ quả (Nhân – Quả) 2.1.4.2 Biểu đồ Trữ lượng – Lưu lượng

Phần mềm mô phỏng hệ thống Vensim

CÁC ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU LIÊN QUAN ĐẾN ĐỘNG HỌC HỆ THỐNG

Đề tài “Invesment under uncertainty in air transportation: A real option perspective” – Nhóm tác giả Bruno Miller, John Paul Clarke

CÁC ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU LIÊN QUAN ĐẾN SD

3.1 Mục đích khảo sát các nghiên cứu liên quan

3.2 Đề tài “Investment under uncertainty in air transportation: A real options perspective” – Nhóm tác giả Bruno Miller, John Paul Clarke [2]

3.2.1 Tổng quan đề tài 3.2.2 Giải thích mô hình 3.2.3 Kết quả mô phỏng

3.3 Đề tài “Air Traffic Control Resource Management Strategies and the Small Aircraft Transportation System: A System Dynamics Perspective” – Tác giả James J Galvin Jr [1]

3.3.1 Tổng quan đề tài 3.3.2 Giải thích mô hình 3.3.3 Kết quả mô phỏng

3.4 Đề tài “Airport transport corridor system dynamics model and simulation” – Tác giả He Changquan [7]

3.4.1 Tổng quan đề tài 3.4.2 Giải thích mô hình 3.4.3 Kết quả mô phỏng 3.5 Kết chương

CHƯƠNG 3 CÁC ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU LIÊN QUAN ĐẾN SD

3.1 Mục đích khảo sát các nghiên cứu liên quan

Như đã trình bày ở phần trước, SD được kỳ vọng là phương pháp nghiên cứu hữu dụng để mô phỏng, chỉ ra tình trạng thay đổi của một hệ thống, là công cụ đắc lực hỗ trợ cho việc ra quyết định cho các nhà quản trị hệ thống hay hoạch định chính sách

Khi áp dụng vào ngành hàng không, nó có ý nghĩa thực tiễn to lớn vì góp phần giải quyết các vấn đề mang tính thời sự như tình trạng quá tải tại sân bay, mức độ hoãn chuyến, đo lường và đưa ra dự báo về các mức độ đầu tư để mở rộng hệ thống, khảo sát mức độ hài lòng của hành khách…

Dưới đây là một số đề tài nghiên cứu về giao thông hàng không có sử dụng phương pháp SD của một số học giả trên thế giới Qua đó cho thấy phương pháp đánh giá bằng SD được vận dùng rất phổ biến và linh hoạt, có thể ứng dụng được trong nhiều hoàn cảnh khác nhau Đặc biệt, phương pháp này phù hợp để đánh giá các dự án cần có vốn đầu tư lớn, thời gian thực hiện lâu dài, và có nhiều vấn đề chưa thể chắc chắn được

3.2 Đề tài “Investment under uncertainty in air transportation: A real options perspective” – Nhóm tác giả Bruno Miller, John Paul Clarke [2]

3.2.1 Tổng quan đề tài Đề tài giới thiệu và giúp hiểu rõ phương pháp SD thông qua việc mô hình hóa một vấn đề giả định, đánh giá và đưa ra các giải pháp cho vấn đề đó Cụ thể từ việc xây dựng mô hình mô phỏng các yếu tố tham gia vào hệ thống năng lực đường băng, tác giả đã tiến hành chạy mô phỏng máy tính và tiến hành phân tích các kết quả mô phỏng Mỗi kết quả mô phỏng thu được tương ứng với từng phương án dự báo cải thiện năng lực đường băng, qua đó giúp cho các nhà hoạch định chiến lược nhìn rõ được các giá trị của từng phương án mang lại

CHƯƠNG 3 CÁC ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU LIÊN QUAN ĐẾN SD

Hình 3.1 Mô hình SD dự báo cải thiện năng lực đường băng [2]

Trong vấn đề giả định này (Miller & Clarke, 2003), năng lực đường băng (runway capacity – stock) là yếu tố giới hạn dẫn đến tắc nghẽn (congestion) Khi nhu cầu di chuyển bằng đường hàng không (aircraft per hour – inflow rate) tăng, tổng số tàu bay yêu cầu dịch vụ trên đường băng này (total aircraft - stock) cũng tăng theo Khi năng lực đường băng (runway capacity) không thay đổi, và nhu cầu tăng dần lên thì sẽ dẫn tới tắc nghẽn (congestion), làm tăng chi phí hoạt động hàng không (airline congestion cost) Chi phí hoạt động tăng sẽ làm cho giá vé tăng (air fare impact) và làm giảm nhu cầu Ngoài ra, sự tắc nghẽn sẽ làm giảm chất lượng dịch vụ do thời gian di chuyển của hành khách bị kéo dài (level of service impact), và làm giảm nhu cầu sử dụng dịch vụ hàng không

Khi thực hiện tăng năng lực, thì sau một khoảng thời gian (years to increase capacity) sẽ có một lượng tiếp nhận mới (capacity increase) Quyết định tăng năng lực chính là chìa khóa của mô hình Khi tăng năng lực đường băng sẽ làm giảm tắc nghẽn (congestion), kích thích nhu cầu bằng việc giảm giá vé (air fare impact) và mức độ ảnh hưởng dịch vụ (level of service impact) Chi phí nâng cấp (delivery cost) là số tiền chi ra để thực hiện tăng sức chứa kỳ vọng Chi phí bảo trì (maintenance cost) là

CHƯƠNG 3 CÁC ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU LIÊN QUAN ĐẾN SD

Trang 30 các chi phí gắn với việc bảo trì sức chứa được tăng thêm Mô hình giả định tắc nghẽn xảy ra tại một số giờ cao điểm (peak hour) mỗi năm

Có 2 đầu ra chính từ mô hình: Một là lợi ích tích lũy từ việc mở rộng cơ sở hạ tầng (airport revenues) bao gồm phí hạ cánh (landing fee) do các hãng hàng không trả và phí phục vụ hành khách (PFC) do mỗi hành khách trả; Hai là chi phí nâng cấp (delivery cost) và chi phí bảo trì (maintenance cost)

Các số liệu giả định:

Năng lực đường băng hiện tại (runway capacity) được thiết lập là: 40 tàu bay/giờ Phí hạ cánh ước tính là: 200$ /chiếc (theo Neufville & Odoni, 2003)

Tắc nghẽn được giả định chỉ xảy ra vào giờ cao điểm: 1000 giờ cao điểm/năm Thời gian mô phỏng được tính theo năm và kéo dài trong: 30 năm

Dữ liệu về nhu cầu được lấy từ Form 41 (USDOT, 1979-2001) tại Mỹ

Các kết quả được đưa ra sau khi chạy mô phỏng mô hình bằng phần mềm Monte Carlo:

Có 3 phương án tăng sức chứa được tác giả chỉ ra trong nghiên cứu: tăng nhẹ 25%, tăng vừa 50% và tăng mạnh 75%

Phương án tăng 75%: được tác giả chỉ ra là phương án bất lợi nhất, bởi vì trong hầu hết mọi trường hợp nó đều làm giảm giá trị phương án Sự đầu tư quá mức không cần thiết đối với sự tăng nhu cầu chậm ở một sân bay nhỏ sẽ dẫn đến sự lãng phí nguồn lực và khó thu hồi vốn

Phương án tăng 50%: thời gian nâng cấp là yếu tố cực kỳ quan trọng để đảm bảo giá trị lợi ích Nếu thời gian nâng cấp nhanh thì sẽ tận dụng được lượng nhu cầu tăng thêm Ngược lại, nếu thời gian nâng cấp quá lâu thì sẽ bỏ lỡ thị trường do không có đủ sức chứa để đáp ứng lượng nhu cầu tăng thêm và khó khăn khi hoàn vốn

CHƯƠNG 3 CÁC ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU LIÊN QUAN ĐẾN SD

Phương án tăng 25%: được xem là phương án tối ưu nhất vì đảm bảo được giá trị kỳ vọng của dự án trong hầu hết mọi trường hợp Phương án này đảm bảo được việc đáp ứng lượng nhu cầu tăng thêm và khả năng hoàn vốn nhanh, tận dụng được tối đa sức chứa tăng thêm

Hình 3.2 Giá trị kỳ vọng của dự án tăng sức chứa 25% (Monte Carlo)

Thông qua việc nghiên cứu đề tài này, tác giả học hỏi được cách xác định số lượng các đại lượng trong hệ thống, xây dựng sự tương quan giữa các đại lượng này, cách xây dựng mô hình, cách giả định giá trị cho các đại lượng không thể thu thập được trong thực tế, đánh giá các kết quả thu được sau mô phỏng, từ đó lựa chọn phương án tối ưu nhất cho vấn đề đưa ra.

HIỆN TRẠNG KHÔNG LƯU SÂN BAY TÂN SƠN NHẤT

Những cải tiến trong phương thức dẫn đường

4.2.3 Thiết lập đường bay cao tốc Bắc – Nam 4.2.4 Nhận xét

BÀI TOÁN NGHIÊN CỨU VÀ GIẢI PHÁP ĐỀ XUẤT

Mô hình động học hệ thống dự báo năng lực khai thác của sân bay Tân Sơn Nhất

5.1 Nêu vấn đề 5.2 Mô hình SD dự báo năng lực khai thác sân bay TSN 5.2.1 Diễn giải mô hình

5.2.2 Các thông tin giả định 5.2.3 Mô hình vòng lặp nhân quả 5.2.4 Mô hình toán

5.2.5 Thiết lập giá trị cho mô hình 5.2.6 Kết quả mô phỏng