[發明專利]航空樞紐應急管控方法

有效

• 申請號: 201310088005.X
• 申請日: 2013-03-19
• 公開（公告）號: CN103218681A
• 公開（公告）日: 2013-07-24
• 發明（設計）人: 柯水平;白子建;王曉華;王新岐;馬紅偉;趙巍;鄭利;申嬋;韓敏
• 申請（專利權）人: 天津市市政工程設計研究院
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q50/30
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 劉國威

技術領域

本發明涉及交通運輸規劃設計與管理技術領域，具體講，涉及航空樞紐應急管控方法。

背景技術

航空樞紐在出現航班延誤情況時，如何快速地實時調整航班時刻表并及時調整航空樞紐的各個部分運營管理工作，是航空應急管理的核心內容。航班延誤是一個復雜的綜合調度過程，在實際工作中機場調度人員僅憑經驗對航班進行調度往往是不實際的。因此國內外相關學者對此均做了研究，Teodorovic等首次提出以最小化旅客總延誤為目標函數的模型，在受到干擾的航線網絡上進行航班任務的最優調整，采用分支定界法進行求解。Medard等對求解機組恢復問題，采用基于航班網絡的深度優先搜索算法和基于任務周期的列生成算法兩種方法進行比較，結果表明這兩種算法都能較快地求解機組調配問題，且運行時間只有幾分鐘；Pete等研究了靜態多機場地面等待問題，探討了地面等待策略的實時性問題；Terrab和Odoni完整地對單機場地面等待策略問題進行了研究。白風針對機組調度建立了多商品網絡流的數學模型，設計了基于深度優先搜索的啟發式算法，通過修復被破壞的機組任務配對，使機組任務配對在較短的時間范圍內盡可能恢復正常等；陸宏蘭把各種機型的飛機和各個OD對上的旅客分別看作一種商品，建立以邊流量為變量的多商品網絡流數學模型，設計了禁忌搜索求解算法；沈洋等針對災害氣候中各重要交通樞紐（汽車站、火車站、機場）有大面積人群滯留的情況，采用貝葉斯網絡和影響圖作為建模工具，研究滯留旅客轉移決策過程模型；胡明華等針對國內空域的具體情況和空中交通流量的特點，研究提出了多元受限的地面等待問題。

從已有相關文獻閱讀分析可知，針對航空樞紐應急管理的已有技術具有以下特點：

（1）現有應急管理技術都是針對一種特定的情況來研究的問題不，具備普遍性，不能全面的反映問題，實用性稍差。

（2）現有應急管理研究一般僅涉及到乘客轉移及其有關乘客費用的計算，或者僅涉及到航空公司的地面等待問題，主要考慮的是航空公司各個航空器及機組人員費用，尚未從多角度考慮，追求包括乘客費用，航空公司，機場成本合計的最小化。

（3）針對延誤時間在不同航班不同機型的研究比較少，且不夠深入。目前的研究僅僅是根據航班的優先級進行航班排序，沒有考慮航班之間的尾流間隔。

（4）現有應急管理研究沒有與機場樞紐綜合服務水平相結合，不能綜合的體現航班優化后的效果。

發明內容

本發明旨在克服現有技術的不足，為航空樞紐中心具體調度、應急管理提供基礎支持與方法，為達到上述目的，本發明采取的技術方案是，航空樞紐應急管控方法，包括如下步驟：首先對由于受到天氣，交通管制，飛機與乘客可能的不正常狀態等實時信息影響的航班時刻表做一個航空樞紐綜合服務水平的預評價，若服務水平變化不大則不用優化，按照時刻表執行；否則依據航空樞紐的航班時刻表、實時信息以及本航空樞紐具體特點、各種約束，優化調整應急管理預案，迅速制定出優化調整后的時刻表；對此時刻表同樣做一個航空樞紐綜合服務水平的預評價，若服務水平沒有提高則繼續優化，否則執行優化調整后的時刻表，必要時通過演習對預案的具體實施進行調整；最后對實際實施結果做一個綜合評價。

運用分值或者等級指標對航空樞紐綜合服務水平進行量化，具體服務水平評價標準見表1，明確表示優化調整后的服務水平的變化：通過對航空樞紐周邊交通流，旅客流的具體仿真，明確表示優化前后機場樞紐的擁堵狀況；

表1服務水平評價標準

當判定服務水平是否為A—D級時，需考慮分指標值和綜合指標值是否同時到達標準；當判定服務水平是否為E級時，只要分指標值或綜合指標值某一項到達各自標準即為當前等級。

優化調整應急管理預案具體步驟為：

1）模型

變量定義：

F為航班的集合，J為管制區集合，T_i為航班i可行的起飛時間段集合；

角標中i為航班下標，j為管制區下標，t為時間下標，本模型中1分鐘為一個離散化步長，k為飛機下標；