本发明涉及自动化处理,尤其涉及一种机场停机位自动分配方法、系统、计算机设备和存储介质。
背景技术:
1、停机位作为机场运行过程中最为重要的一部分资源,是进行航班地面保障作业的地点,同时也是航班能够进行高效的有序的进出港的核心,因此,停机位是机场能否提高服务质量的重要因素。
2、然而随着航班流量日益密集,而停机位资源短期内无法增加,因此给机场造成了很大压力,停机位分配对进行地面调度工作和运控中心的工作人员来说都是一个很困难的问题。目前,机场主要利用停机位分配系统进行辅助分配,机位分配人员在系统分配结果的基础上进行调整。然而根据相关调研,大型机场航班密度较高,廊桥机位资源紧缺,当有特殊情况如航班延误、提前、取消等情况需要机位分配人员快速做出调整,并且往往需要对一片区域的航班做调整,这无形中增加了机位分配人员的工作难度和强度,并且人工分配方案的结果的好坏,在一定程度上取决机位分配人员的工作经验,停机位分配方案的最优性难以保证,容易造成停机位资源的浪费。
3、综上所述,现有技术得出的分配方案难以较好地实时应对航班突发延误、提前、取消的情况,无法有效满足机场的实际需求,且使得机位分配人员工作难度提高,因此如何提高机场机位分配的有效性和实时性成为了急需解决的问题。
技术实现思路
1、本发明提供一种机场停机位自动分配方法、系统、计算机设备和存储介质,旨在解决现有的机场机位分配存在的有效性和实时性问题。
2、第一方面,本发明提供一种机场停机位自动分配方法,包括以下步骤:
3、s1:获取目标机场的航班动态信息、停机位信息和航司对机位偏好信息;
4、s2:对所述航班动态信息、所述停机位信息和所述航司对机位偏好信息进行处理整合,获取待分配机位航班集合、已占用机位航班集合和机位优先级表;
5、s3:根据所述机位优先级表,构建航班-机位权重系数矩阵;
6、s4:根据所述航班-机位权重系数矩阵和所述待分配机位航班集合、所述已占用机位航班集合确定关于停机位分配的目标函数,并构建停机位分配模型,并对所述停机位分配模型求解,得出停机位分配方案;
7、s5:构建滚动分配模型,并在得到所述停机位分配方案的预设更新时间后基于所述停机位分配模型求解出滚动分配的停机位分配方案。
8、更进一步地:
9、所述航班动态信息包括:历史航班信息、未来一天航班信息和航班拼接信息,其中所述未来一天航班信息包括航班编号、航班属性、航班机型、航班所属航司、航班任务、进港时间和离港时间;
10、所述停机位信息包括停机位静态信息、机位占用信息、机位维修信息和停机位所属区域信息,其中所述停机位静态信息包括所属停机位编号、停机位机型等级、停机位属性、停机位可停放航班的航司集合、停机位可停放航班的任务集合和停机位类型;
11、所述航司对机位偏好信息包括航司所属类型、航班类型、特定航班类型下航司对机位偏好程度。
12、更进一步地,步骤s2包括以下子步骤:
13、对所述未来一天航班信息按照所述航班拼接信息进行拼接,得到拼接航班对,以得到所述待分配机位航班集合,所述拼接航班对由一个进港航班和离港航班组成;
14、从所述历史航班信息中根据所述进港时间和所述离港时间筛选出正在占用机位的航班,并与所述机位占用信息、所述机位维修信息进行关联,以得到所述已占用机位航班集合;
15、根据所述特定航班类型下航司对机位偏好程度将机位划分多个优先级,以得到所述机位优先级表,其中,不同的所述优先级对应设置不同的权重系数。
16、更进一步地,步骤s3具体为:
17、根据所述机位优先级表以及不同所述优先级所对应的所述权重系数,构建所述航班-机位权重系数矩阵。
18、更进一步地,所述停机位分配模型具体为:
19、min∑i∈i∑k∈kxik*cik(1);
20、
21、
22、
23、
24、
25、
26、
27、
28、
29、其中,i、i分别为航班集合和航班i,i∈i;
30、k、k分别为停机位集合和停机位k,k∈k;
31、xik表示航班i是否指派给机位k;
32、airlineik表示航班i的航司是否包含于机位k的可停航司集合;
33、attrik表示航班i的属性是否包含于机位k的可停属性集合;
34、typeik表示航班i的机型是否包含于机位k的可停机型集合;
35、taskik表示航班i的任务是否包含与机位k的可停任务集合;
36、m表示一个极大数;
37、ji、j分别表示与航班i冲突的航班集合和航班j,j∈ji;
38、xjk表示与航班i时间冲突的航班j是否指派给机位k;
39、q、u分别为组合机位集合和一组组合机位u,u∈q;
40、c为一组组合机位中的关键机位c,c∈u;
41、iu表示一组组合机位u可停放航班集合;
42、xiu表示是否将航班i指派给一组组合机位u;
43、xbc表示是否将航班i指派给一组组合机位中关键机位c;
44、cu、g分表为组合机位的航班极大团集合和极大团g,g∈cu;
45、cik表示机位k对于航班i的权重系数;
46、其中,约束(8)、约束(9)、约束(10)之间使用极大团方法进行建模。
47、更进一步地,所述滚动分配模型具体为:
48、
49、φ1=max|∑i∈i∑k∈kxik*cik| (12);
50、
51、其中,k1和k2表示权重系数,ir表示当前分配中的航班集合,ri表示航班i与前一次分配结果比较是否发生机位变更,是为1,否则为0;
52、所述滚动分配模型具有以下约束:
53、
54、
55、
56、
57、
58、
59、
60、
61、
62、
63、其中,dlk为机位l与机位k之间的距离,yi表示航班i是否已发布登机口信息,是为1,否则为0;d表示最大允许停机位更改距离。
64、更进一步地,对所述停机位分配模型求解的过程,使用gurobi求解器进行求解。
65、第二方面,本发明还提供一种机场停机位自动分配系统,包括:
66、数据获取模块,用于获取目标机场的航班动态信息、停机位信息和航司对机位偏好信息;
67、第一处理模块,用于对所述航班动态信息、所述停机位信息和所述航司对机位偏好信息进行处理整合,获取待分配机位航班集合、已占用机位航班集合和机位优先级表;
68、第二处理模块,用于根据所述机位优先级表,构建航班-机位权重系数矩阵;
69、停机位分配模块,用于根据所述航班-机位权重系数矩阵和所述待分配机位航班集合、所述已占用机位航班集合确定关于停机位分配的目标函数,并构建停机位分配模型,并对所述停机位分配模型求解,得出停机位分配方案;
70、滚动分配模块,用于构建滚动分配模型,并在得到所述停机位分配方案的预设更新时间后基于所述停机位分配模型求解出滚动分配的停机位分配方案。
71、第三方面,本发明还提供一种计算机设备,其特征在于,包括:存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现如上所述的机场停机位自动分配方法中的步骤。
72、第四方面,本发明还提供一种存储介质,其特征在于,所述存储介质上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述的机场停机位自动分配方法中的步骤。
73、本发明所达到的有益效果,在于提出了一种考虑了航司对于不同机位的偏好不一致的情况,根据航班偏好信息生成机位优先级表,并结合一系列约束条件,优化机位分配结果的机场停机位自动分配方法,通过该方法可以有效降低机位分配人员的工作强度,提高数据有效性,同时,结合定时滚动分配的方法,可以即时应对航班延迟、提前、取消所导致后续航班大规模调整的情况,减小机位分配人员的调度压力,并提高数据实时性。
1.一种机场停机位自动分配方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.如权利要求1所述的机场停机位自动分配方法,其特征在于:
3.如权利要求2所述的机场停机位自动分配方法,其特征在于,步骤s2包括以下子步骤:
4.如权利要求3所述的机场停机位自动分配方法,其特征在于,步骤s3具体为:
5.如权利要求4所述的机场停机位自动分配方法,其特征在于,所述停机位分配模型具体为:
6.如权利要求5所述的机场停机位自动分配方法,其特征在于,所述滚动分配模型具体为:
7.如权利要求1所述的机场停机位自动分配方法,其特征在于,对所述停机位分配模型求解的过程,使用gurobi求解器进行求解。
8.一种机场停机位自动分配系统,其特征在于,包括:
9.一种计算机设备,其特征在于,包括:存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1-7中任意一项所述的机场停机位自动分配方法中的步骤。
10.一种存储介质,其特征在于,所述存储介质上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-7中任意一项所述的机场停机位自动分配方法中的步骤。