基于SMOTE算法的航班正常率预测
DOI:
作者:
作者单位:

1.南京航空航天大学民航学院,江苏 南京 211106 ;2.中国民用航空局空中交通管理局,北京 100022

作者简介:

张嘉懿(1988—),女,工程师,硕士,研究方向为交通运输规划与管理。E-mail:fuji415@sina.com。

通讯作者:

中图分类号:

[U8];U111

基金项目:

国家自然科学基金项目(52472345)


Flight Punctuality Rate Prediction Based on SMOTE Algorithm
Author:
Affiliation:

1.College of Civil Aviation,Nanjing University of Aeronautics and Astronautics, Nanjing 211106 , China ;2.Air Traffic Management Bureau of CAAC, Beijing 100022 , China

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    摘要:

    为实现对航班正常率的精准预测,根据航班延误原因进行数据统计,构建了包含起飞机场、目的地机场、流控信息、航路航线性质的航班正常预测指标体系,提出了基于 SMOTE算法的 XGBoost分类预测模型(SM-XGBoost模型)和基于 SMOTE 算法的LightGBM分类预测模型(SM-LightGBM模型),并以华东地区主要机场实际数据为基础,对所提模型的有效性和先进性进行了验证。结果表明:SM-XGBoost模型和SM-LightGBM模型在预测准确度和误差上明显优于决策树和随机森林模型; 在训练集和测试集稳定性上,SM-LightGBM模型优于SM-XGBoost模型,对测试集的预测准确率最高达88.2%。该方法为类似复杂系统事件预测提供了一种新的分析思路。

    Abstract:

    To achieve accurate prediction of the flight punctuality rate, a flight regularity prediction index system was constructed based on data statistics of flight delay reasons, includeing departure airport, destination airport, flow control information, and route characteristics. It proposes a SMOTE algorithm-based XGBoost classification prediction model (SM-XGBoost model) and a SMOTE algorithm-based LightGBM classification prediction model (SM-LightGBM model). Based on the actual data of major airports in East China, the validity and progressiveness of the proposed model are verified. The results showed that the SM-XGBoost model and SM-LightGBM model were significantly better than the decision tree and random forest models in terms of prediction accuracy and error. In terms of stability of training set and test set, SM-LightGBM model is superior to the SM-XGBoost model, with a maximum prediction accuracy of 88.2% for test set. This method provides a new analytical approach for predicting events in similar complex systems.

    参考文献
    相似文献
    引证文献
引用本文

张嘉懿,胡明华,黄梵根. 基于SMOTE算法的航班正常率预测[J]. 华东交通大学学报,2025,42(3):57-66.

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  • 收稿日期:2024-09-09
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  • 在线发布日期: 2025-07-01
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