[发明专利]民航机场站坪停机位时限性动态约束方法

说明书

技术领域

本发明涉及基于约束条件的民航机场航班停机位分配实时控制技术领域，具体涉及民航机场站坪停机位时限性动态约束方法。

背景技术

在民航航班量持续快速增长，地面保障服务愈发要求智能化、合理化和实时化的趋势下，如何动态优化停机位配置、提高停机位利用率成为国内民航机场，特别是各大枢纽机场和干线机场亟待解决的问题。

站坪的资源是有限的，由于空中交通管理、导航设备、助航灯光、跑道等对周边地形地貌和建筑设施的极高限制，任何机场都难以随航班量的增长对飞行区进行持续扩容。在这样的前提下，如何提高有限站坪资源的利用率成为瓶颈、重点和难点。

民航机场站坪停机位管理目前面临一个重要且复杂的问题，即如何量化描述停机位容量动态变化、机位滑行通道进出限制、航空公司集群、来往疫区航班等复杂业务场景，并提供统一的设计模型和功能模块进行支持。这些业务场景对于某些航班量/停机位容量比较高的繁忙机场，甚至已成为亟待解决的问题，例如广州新白云国际机场、乌鲁木齐地窝堡国际机场等。

目前业内所使用的航班运营资源分配系统，其针对停机位约束的相关计算逻辑存在以下问题：

(1)仅能处理“固定约束”，无法对“动态约束”的情形提供有效支持。

(2)仅能够处理上述部分单一业务场景，无法处理上述单一业务场景发生组合或融合时的情形。

(3)能处理部分上述复杂业务场景，但设计上未映射到这些业务场景的本质，未将其归纳总结并量化为一种独立于具体业务的设计理念和计算逻辑来指导产品研发，极大的影响系统的业务适用性和可扩展性。

下面针对停机位容量缩减和航空公司集群同时出现的情况，举一个示例进行说明：

(1)A、B、C是相邻的3个停机位。

(2)在固定机型约束下，A、B、C均可停放B757机型，且B最大可停放B747机型；在固定航空公司约束下，A、B、C均可停放承运人为3U和CA的航班。

(3)当B停放自身最大容限的B747机型时，将对A和C的容限造成影响，使A和C不再能够停放B757机型，仅能够停放B737机型；当B停放承运人为CA的航班时，基于航空公司集群考虑，A和C不再能够停放承运人不是CA或ZH的航班。

(4)在实际运营过程中，B停放了B747机型，且该航班承运人为CA。

(5)此时如果A或C再安排B757机型，应判断其为机型冲突，因为A和C的容量已经临时缩减到仅支持B737的停放；同样，基于航空公司集群考虑，此时如果A和C再安排承运人不是CA或ZH的航班，应判断其为航空公司冲突。

(6)若仅通过固定约束对该业务场景进行处理会出现失效：例如C停放承运人3U，机型B757的航班。若仅根据固定约束来判断，为该航班分配停机位C是正确的。但是如果考虑时限性动态约束，结合停机位B的停放情况，为该航班分配停机位C将同时导致机型冲突和航空公司冲突。

(7)停放在B的承运人CA，机型B747的航班推出停机位，准备滑行并起飞，此时A和C的容量得到释放，再次能够允许承运人为3U，机型为B757的航班停放。

由上述示例可以看到，如果仅通过停机位固定约束对实时运行状况下的停机位分配进行决策，将出现重大偏差，甚至可能造成事故。事实上，在实际运营过程中，各停机位由于飞行器的停放造成的临时相互影响正是停机坪调度繁忙性和复杂性的一种重要体现。而传统的运营资源管理系统，其相关计算逻辑并未考虑这种实时动态关联影响，或者为了解决某个特定的复杂问题，把该问题作为一种特例进行单独处理，既不利于系统的扩展性和灵活性，也造成了业务和算法的紧密绑定。

停机位容量动态变化、机位滑行通道进出限制、航空公司集群、来往疫区航班、机坪部分区域维护限制等业务场景映射到系统设计层面，其本质和结果是产生停机位时限性动态约束。因此，系统应提供功能模块或算法对停机位时限性动态约束进行支持，当任何业务场景导致某停机位固定约束与动态约束暂时不一致时，均由该模块或算法结合固定约束算法进行统一处理。

发明内容

针对上述业务场景或业务场景的组合，本发明目的在于提供一种基于时限性动态约束的停机位推荐分配方法，解决现有技术由于仅使用固定约束而无法高效且灵活地适应动态变化的待分配停机位可用性态势等技术问题。

本发明涉及四个重要的既有概念和处理逻辑，如下：