Probabilistic Prediction and Calibration of Flight Delay Exceedance Risk Using Meteorological Information

본 연구는 기상 정보를 활용하여 항공 운항 지연 초과 위험을 확률로 예측하는 모형을 설계하고, 보정 지표를 통해 예측확률의 활용 가능성을 평가하였다. 기상청 관측자료와 운항 기록을 결합하여 습도, 풍속, 기온, 체감기온, 날씨 범주와 예정시간 기반 시간대, 요일 변수를 구성하고, 예정시간과 변경시간 차이로 지연 분을 산출하였다. 지연 임계값은 15분, 30분, 60분으로 정의하였으며 로지스틱 회귀, 랜덤 포레스트, 그래디언트 부스팅 트리를 학습하였다. 성능은 PR-AUC, Brier 점수, 로그손실, 정밀도, 재현율로 평가하고, 보정 기울기, 절편, ECE, MCE로 보정 성능을 점검하였다. 분석 결과 시간대와 요일 변수를 추가하면 구분력과 보정이 개선되었고, 비와 눈 조건에서 60분 이상 지연 위험이 증가하며 구분 성능도 높아졌다. SHAP 분석에서는 풍속, 날씨 범주, 체감기온의 기여가 크게 나타났다.