New models for single leg airline revenue management with overbooking, no-shows, and cancellations

Abstract

Havayolları gelir yönetimi problemi maksimum karı sağlayacak kapasite dağıtımpolitikasını bulmaya odaklanmıştır. Gelir kaybının en büyük kısmı iptaller ve gelmeyenyolculardan kaynaklandığı için kapasite üstü rezervasyon stratejisi havayolları geliryönetiminde senelerdir önemli bir yer tutmaktadır. Kapasite üstü rezervasyonu içerenhavayolları gelir yönetimi problemi temel olarak boş koltuk saysını emküçükleyerek enbüyük geliri elde etmeyi amaçlamaktadır. Ancak, talep-iptal belirsizlikleri ve problembüyüklüğü gibi nedenlerle bu problemi çözmek oldukça zordur. Bu çalışmada, statikve dinamik kapasite üstü rezervasyon problemleri için çeşitli modeller önerilmiştir.Kapasite üstü rezervasyon probleminin karmaşık analitik yapısından dolayı, statikproblemde en iyi beklenen kar için alt ve üst sınırları belirleyen yeni modeller sunulmuştur.Dinamik problemde ise rezervasyon ve iptaller için iki akış temelli dinamik programlamamodeli ortaya konulmuştur. Bu yaklaşım bize çözülebilir bir model sağlar. Modellerinetkinliğini gösteren sayısal örnekler de çalışmada sunulmuştur.

Airline revenue management (ARM) problem focuses on finding a seat allocationpolicy, which results in the maximum profit. Overbooking has been receiving significantattention in ARM over the years, since a major loss in revenue results from cancella-tions and no-shows. Basically, overbooking problem aims at maximizing the profit byminimizing the number of vacant seats. However, this problem is difficult to handledue to the demand and cancellation uncertainties and the size of the problem. In thisstudy, we propose new models for the static and the dynamic overbooking problems.Due to the complex analytical form of the overbooking problem, in the static casewe introduce models that give upper and lower bounds on the optimal expected profit.In the dynamic case, however, we propose a new dynamic programming model, which isbased on two streams of arrivals; one for booking and the other one is for cancellation.This approach allows us to come up with a computationally tractable model. We alsopresent numerical results to show the effectiveness of our models.