[發明專利]民航機場站坪停機位時限性動態約束方法

有效

• 申請號: 201710266893.8
• 申請日: 2017-04-21
• 公開（公告）號: CN107085976B
• 公開（公告）日: 2018-03-30
• 發明（設計）人: 張揚;張靜雨;董彥成;倪佳;郁二改;王濟海
• 申請（專利權）人: 民航成都信息技術有限公司
• 主分類號: G08G5/00
• 分類號: G08G5/00
• 代理公司: 成都弘毅天承知識產權代理有限公司51230
• 代理人: 李春芳,馬林中

技術領域

本發明涉及基于約束條件的民航機場航班停機位分配實時控制技術領域，具體涉及民航機場站坪停機位時限性動態約束方法。

背景技術

在民航航班量持續快速增長，地面保障服務愈發要求智能化、合理化和實時化的趨勢下，如何動態優化停機位配置、提高停機位利用率成為國內民航機場，特別是各大樞紐機場和干線機場亟待解決的問題。

站坪的資源是有限的，由于空中交通管理、導航設備、助航燈光、跑道等對周邊地形地貌和建筑設施的極高限制，任何機場都難以隨航班量的增長對飛行區進行持續擴容。在這樣的前提下，如何提高有限站坪資源的利用率成為瓶頸、重點和難點。

民航機場站坪停機位管理目前面臨一個重要且復雜的問題，即如何量化描述停機位容量動態變化、機位滑行通道進出限制、航空公司集群、來往疫區航班等復雜業務場景，并提供統一的設計模型和功能模塊進行支持。這些業務場景對于某些航班量/停機位容量比較高的繁忙機場，甚至已成為亟待解決的問題，例如廣州新白云國際機場、烏魯木齊地窩堡國際機場等。

目前業內所使用的航班運營資源分配系統，其針對停機位約束的相關計算邏輯存在以下問題：

(1)僅能處理“固定約束”，無法對“動態約束”的情形提供有效支持。

(2)僅能夠處理上述部分單一業務場景，無法處理上述單一業務場景發生組合或融合時的情形。

(3)能處理部分上述復雜業務場景，但設計上未映射到這些業務場景的本質，未將其歸納總結并量化為一種獨立于具體業務的設計理念和計算邏輯來指導產品研發，極大的影響系統的業務適用性和可擴展性。

下面針對停機位容量縮減和航空公司集群同時出現的情況，舉一個示例進行說明：

(1)A、B、C是相鄰的3個停機位。

(2)在固定機型約束下，A、B、C均可停放B757機型，且B最大可停放B747機型；在固定航空公司約束下，A、B、C均可停放承運人為3U和CA的航班。

(3)當B停放自身最大容限的B747機型時，將對A和C的容限造成影響，使A和C不再能夠停放B757機型，僅能夠停放B737機型；當B停放承運人為CA的航班時，基于航空公司集群考慮，A和C不再能夠停放承運人不是CA或ZH的航班。

(4)在實際運營過程中，B停放了B747機型，且該航班承運人為CA。

(5)此時如果A或C再安排B757機型，應判斷其為機型沖突，因為A和C的容量已經臨時縮減到僅支持B737的停放；同樣，基于航空公司集群考慮，此時如果A和C再安排承運人不是CA或ZH的航班，應判斷其為航空公司沖突。

(6)若僅通過固定約束對該業務場景進行處理會出現失效：例如C停放承運人3U，機型B757的航班。若僅根據固定約束來判斷，為該航班分配停機位C是正確的。但是如果考慮時限性動態約束，結合停機位B的停放情況，為該航班分配停機位C將同時導致機型沖突和航空公司沖突。

(7)停放在B的承運人CA，機型B747的航班推出停機位，準備滑行并起飛，此時A和C的容量得到釋放，再次能夠允許承運人為3U，機型為B757的航班停放。

由上述示例可以看到，如果僅通過停機位固定約束對實時運行狀況下的停機位分配進行決策，將出現重大偏差，甚至可能造成事故。事實上，在實際運營過程中，各停機位由于飛行器的停放造成的臨時相互影響正是停機坪調度繁忙性和復雜性的一種重要體現。而傳統的運營資源管理系統，其相關計算邏輯并未考慮這種實時動態關聯影響，或者為了解決某個特定的復雜問題，把該問題作為一種特例進行單獨處理，既不利于系統的擴展性和靈活性，也造成了業務和算法的緊密綁定。

停機位容量動態變化、機位滑行通道進出限制、航空公司集群、來往疫區航班、機坪部分區域維護限制等業務場景映射到系統設計層面，其本質和結果是產生停機位時限性動態約束。因此，系統應提供功能模塊或算法對停機位時限性動態約束進行支持，當任何業務場景導致某停機位固定約束與動態約束暫時不一致時，均由該模塊或算法結合固定約束算法進行統一處理。

發明內容

針對上述業務場景或業務場景的組合，本發明目的在于提供一種基于時限性動態約束的停機位推薦分配方法，解決現有技術由于僅使用固定約束而無法高效且靈活地適應動態變化的待分配停機位可用性態勢等技術問題。

本發明涉及四個重要的既有概念和處理邏輯，如下：