Qing Cai, Sameer Alam *, Vu N. Duong

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1. 引言

空中交通方便了人们的生活，是现代重要的交通基础设施。空中交通具有安全性高、速度快的特点，是旅客出行的首选，由此使得空中交通需求显著增长[1,2]。空中交通与空中交通系统相互关联，空中交通系统包括了多种以非线性方式相互作用的因素[3,4]。空中交通系统的复杂动力，加上各种如恶劣天气、空域限制、机械故障等不确定因素，导致空中交通出现了难以解决的延误问题[5]。由于空中交通需求未来将不断增加，延误问题在今后10年里可能会恶化。

空中交通延误是现代空中交通管理（ATM）面临的最具挑战性的任务之一。它不仅会损害乘客、航空公司和机场的利益，还会造成经济损失[6,7]。此外，空中交通延误还加剧了对自然环境的污染[8,9]。需要指出的是，由于多种因素的影响，空中交通延误必然会发生[5,10]。在过去的几十年里，人们非常努力地调查了延误的原因及其内部的因果关系[11,12]。在全面了解了造成空中交通延误的各种因素之间的关系后，科学家不遗余力地寻求补救措施以缓解延误问题[13-15]。其中代表性的举措包括空中交通流量管理（air traffic flow management, ATFM）[16,17]、地面等待策略（ground delay programs, GDP）[18,19]和协同决策（collaborative decision-making ,CDM）[20-22]。事实证明，以上这些措施都能减缓空中交通延误。

虽然在缓解空中交通延误方面仍需要更多的合作和努力，但延误预测仍是现代空中交通管理中一个非常基础而又具有挑战性的任务[23,24]。在决策过程中，航班延误预测对于航空从业者具有重要意义[25,26]。因此到目前为止，研究人员研发出许多预测航班延误的方法。……