[發(fā)明專利]一種航班計(jì)劃恢復(fù)方法和系統(tǒng)

有效

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• 申請日: 2019-08-14
• 公開（公告）號: CN110826840B
• 公開（公告）日: 2020-07-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳燕豐;吳燕;馬俊杰;張誠;胡建強(qiáng);劉成
• 申請（專利權(quán)）人: 東航技術(shù)應(yīng)用研發(fā)中心有限公司
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q50/30;G06Q10/04
• 代理公司: 上海專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 31100
• 代理人: 施浩

本發(fā)明公開了一種航班計(jì)劃恢復(fù)方法和系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)更加合理的航班實(shí)時(shí)調(diào)整決策。其技術(shù)方案為：基于原始航班計(jì)劃初始化仿真器，并基于擾動事件推演航班計(jì)劃事件；當(dāng)非計(jì)劃中的擾動事件發(fā)生時(shí)，編制調(diào)整航班計(jì)劃并利用仿真器并行推演出可行方案；在并行推演過程中實(shí)施剪枝處理，對于并行中的仿真器推演出的不可行的方案，終止其推演；當(dāng)所有可行的并行方案推演結(jié)束后從中選出最終的航班調(diào)整方案。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及仿真技術(shù)，具體涉及一種利用仿真技術(shù)實(shí)現(xiàn)的航班計(jì)劃恢復(fù)方法和系統(tǒng)。

背景技術(shù)

航空公司制定的航班計(jì)劃，在實(shí)際運(yùn)營中，由于種種前期無法預(yù)知的變化，例如，惡劣天氣、空中交通流量控制、飛機(jī)機(jī)械故障等原因，需要進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)整，以保障計(jì)劃的平穩(wěn)運(yùn)行。例如，原先制定好的航班時(shí)刻表，無法按計(jì)劃進(jìn)行，有一些航班需要延誤甚至取消，一些不能在目的機(jī)場降落的航班，需要備降到其他機(jī)場。這些變動打破了原有前后段航班之間的銜接，這些銜接包括飛機(jī)的銜接、機(jī)組的銜接，另外，也打亂了飛機(jī)的維護(hù)計(jì)劃。航空公司運(yùn)行控制中心，在實(shí)際運(yùn)營中，需要在短時(shí)間內(nèi)制定合理的航班恢復(fù)方案，以保障后續(xù)航班平穩(wěn)地進(jìn)行。

現(xiàn)有的技術(shù)方案采用數(shù)學(xué)方法中的整數(shù)規(guī)劃，來制定優(yōu)化的航班恢復(fù)方案。其步驟大致包括如下幾步：

一、確定模型參數(shù)，包括單位延誤時(shí)間成本(權(quán)重)、航班取消成本(權(quán)重)、互換飛機(jī)成本(權(quán)重)、維護(hù)變更成本(權(quán)重)等。

二、建立整數(shù)規(guī)劃模型，包括確定目標(biāo)成本函數(shù)，確定方案應(yīng)滿足的約束條件。其中，目標(biāo)成本包括每個(gè)航班可能的延誤成本、取消成本、互換飛機(jī)成本、維護(hù)計(jì)劃變更成本；滿足的約束條件，包括最少過站時(shí)間、飛機(jī)滿足航線適航要求、機(jī)組資質(zhì)符合性等等。

三、設(shè)計(jì)所建立模型的求解算法，以滿足問題規(guī)模大導(dǎo)致的計(jì)算量大，以及實(shí)時(shí)決策時(shí)間緊的要求。

四、對具體的航班恢復(fù)場景，通過計(jì)算給出恢復(fù)方案。

目前，基于整數(shù)規(guī)劃的技術(shù)不能很好地解決航班實(shí)時(shí)調(diào)整決策問題。整數(shù)規(guī)劃要求給定各調(diào)整手段之間的權(quán)重，調(diào)整手段包括延誤航班、取消航班、換飛機(jī)等措施，但是，航班調(diào)配人員并不知曉合理的權(quán)重分配，甚至所給出的權(quán)重最終導(dǎo)致不可行的方案。另外，整數(shù)規(guī)劃要求所有的限制因素，都可以寫成數(shù)學(xué)等式或不等式，這并不符合實(shí)務(wù)中普遍存在的隱含限制因素的實(shí)際。

發(fā)明內(nèi)容

以下給出一個(gè)或多個(gè)方面的簡要概述以提供對這些方面的基本理解。此概述不是所有構(gòu)想到的方面的詳盡綜覽，并且既非旨在指認(rèn)出所有方面的關(guān)鍵性或決定性要素亦非試圖界定任何或所有方面的范圍。其唯一的目的是要以簡化形式給出一個(gè)或多個(gè)方面的一些概念以為稍后給出的更加詳細(xì)的描述之序。

本發(fā)明的目的在于解決上述問題，提供了一種航班計(jì)劃恢復(fù)方法和系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)更加合理的航班實(shí)時(shí)調(diào)整決策。

本發(fā)明的技術(shù)方案為：本發(fā)明揭示了一種航班計(jì)劃恢復(fù)方法，包括：

步驟1：基于原始航班計(jì)劃初始化仿真器，并基于擾動事件推演航班計(jì)劃事件；

步驟2：當(dāng)非計(jì)劃中的擾動事件發(fā)生時(shí)，編制調(diào)整航班計(jì)劃并利用仿真器并行推演出可行方案；

步驟3：在并行推演過程中實(shí)施剪枝處理，對于并行中的仿真器推演出的不可行的方案，終止其推演；

步驟4：當(dāng)所有可行的并行方案推演結(jié)束后從中選出最終的航班調(diào)整方案。

根據(jù)本發(fā)明的航班計(jì)劃恢復(fù)方法的一實(shí)施例，仿真器基于航班計(jì)劃離散事件系統(tǒng)模型G＝(X,E,f,Г,x₀,V)設(shè)計(jì)，其中X代表系統(tǒng)狀態(tài)空間，E代表事件空間，f(x,e)代表系統(tǒng)狀態(tài)轉(zhuǎn)移機(jī)制，Г決定當(dāng)前系統(tǒng)狀態(tài)下可行的事情，V代表事件時(shí)間更新機(jī)制。

根據(jù)本發(fā)明的航班計(jì)劃恢復(fù)方法的一實(shí)施例，步驟1進(jìn)一步包括：