[發明專利]一種基于排隊論和廣義隨機petri網的機場安檢流程優化方法

在審

• 申請號: 201810184141.1
• 申請日: 2018-03-06
• 公開（公告）號: CN108510106A
• 公開（公告）日: 2018-09-07
• 發明（設計）人: 朱曉敏;包衛東;張雄濤;吳冠霖;張國良;閆輝;陳俊杰;張耀鴻;周云;劉寶宏;周文;張亮
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍國防科技大學
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q50/26
• 代理公司: 北京派特恩知識產權代理有限公司 11270
• 代理人: 蔣雅潔;張穎玲

本發明公開了一種基于排隊論和廣義隨機petri網的機場安檢流程優化方法，包括：獲取機場安檢布局信息，基于排隊論、廣義隨機petri網以及安檢布局信息構建安檢流程模型；獲取機場安檢歷史信息；其中，所述安檢歷史信息包括顧客到達時間間隔以及服務臺檢測目標所用時間；將所述安檢歷史信息代入安檢流程模型中進行仿真計算，得到仿真結果；將仿真結果進行比對，判斷結果是否滿足預期效果，若是不滿足，則相應的在平均托肯數量最多的庫所對應的變遷增加安檢資源或者在平均托肯數最少的庫所對應的變遷減少安檢資源；繼續仿真計算直到滿足預期效果。本申請能夠準確有效的實現機場安檢流程的優化，提高安檢效率和質量。

技術領域

本發明涉及安檢流程管理相關技術領域，特別是指一種基于排隊論和廣義隨機petri網的機場安檢流程優化方法。

背景技術

機場安全檢查是國家交通基礎設施的一個組成部分，也是全球機場運營的一個重要方面。由于航空運輸服務的高價值性，全球的機場都不同程度的面臨著遭到恐怖襲擊的威脅。為了保證所有旅客的旅途安全，機場管理方不得不花費大量的人力物力用于安檢，而隨著安檢程序的不斷增加，安檢所需的時間也在迅速增長。9-11事件爆發后，安檢流程、技術、措施及相關法律等方面的相關改良迅速引起了美國和其他國家的廣泛關注。通常情況下，機場管理部門在安全檢查站對旅客及其行李進行檢查，以保證所有旅客在旅行期間的安全。但是現行的安檢流程由于等待時間過長而備受批判。對旅客而言，要想在安全和便利之間找到一個平衡是十分困難的。對于客戶而言，花費大量的時間進行安全檢查，將使得航空旅行無論在時間、金錢上都顯得十分昂貴。因此，在確保安全的前提下，優化安檢流程對旅客和航空公司都是非常有利的。

當前解決這一問題的方法主要有：一是用離散事件仿真的方法進行仿真模擬，這種方法能對系統中的每個服務臺的服務時間進行描述，在排隊系統和流程優化中運用十分廣泛。離散事件仿真能夠很好的把顧客看作一個實體進行描述，從而記錄顧客的達到、離開時間和各個工作臺的使用效率等，但是對于機場安檢這類問題中，每個旅客所帶的行李數是不確定的，每個旅客的檢查行李時會由一個待服務實體變為多個實體，而下一個旅客檢查之前首先要等上一個旅客所接受的服務部分完成才行，且離散事件仿真中服務臺數相對固定，想要改變服務資源數來看服務效率相對復雜。

另一種方法：petri網絡建模分析的方法適合用在計算機資源調度管理分析中，這種方法能對系統中的各種資源利用情況進行分析，但是即無時間概念也無觸發概率。因此引入了觸發變遷的事件發生概率和系統的時間概念，稱為廣義隨機Petri網。最近國內外開始有人使用廣義隨機Petri網來對工件的生產流程進行分析優化，但是這些方法主要是利用廣義隨機petri網來研究系統中的托肯數變化，這樣只能對系統中托肯的吞吐量進行測量，對于一個特定的托肯在系統中使用的時間，庫所處托肯的先后到達關系和服務規則無法描述。因此不適用于機場安檢這類顧客有服務質量要求的問題中。

因此，當前的機場安檢存在資源利用與安檢效率無法統一的問題。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提出一種基于排隊論和廣義隨機petri網的機場安檢流程優化方法，能夠準確有效的實現機場安檢流程的優化，提高安檢效率和質量。

基于上述目的本發明提供的一種基于排隊論和廣義隨機petri網的機場安檢流程優化方法，包括：

獲取機場安檢布局信息，基于排隊論、廣義隨機petri網以及安檢布局信息構建安檢流程模型；其中，所述安檢流程模型包括托肯、變遷和庫所三要素；庫所表示顧客排隊位置；所述變遷表示顧客的服務臺；托肯表示具有固定ID和時間戳的顧客和行李，且行李所對應的托肯ID和顧客所對應的托肯ID合并后才可觸發變遷；庫所以先進先出的隊列來堆放顧客；

獲取機場安檢歷史信息；其中，所述安檢歷史信息包括顧客到達時間間隔以及服務臺檢測目標所用時間；

將所述安檢歷史信息代入安檢流程模型中進行仿真計算，得到仿真結果；