[发明专利]一种不正常航班的恢复方法、电子设备及存储介质

说明书

本发明公开不正常航班的恢复方法、电子设备及存储介质，读取航班计划、异常事件，生成航班连接规则和航班连接图；通过对航班的顺延和取消，获得初始可行解；从解缓冲池中随机选取若干可行解，并分别转换成后继解的形式；通过对后继解进行交叉和变异操作，获得部分后继解；利用列生成算法，获得由当前部分后继解所定义的局部飞机恢复问题的线性松弛问题的最优解或近优解；令C为求解过程中所生成的列的集合，将C的列放入列缓冲池；构造飞机恢复问题的整数规划模型，以P中最差解的目标值作为上界进行求解；求出最终解，完成航班的恢复。本发明通过对航空公司运行调度业务的分析，提取相应规则，制定不正常航班的恢复方案，达到资源的优化配置。

技术领域

本发明涉及航空运输规划与管理领域，尤其涉及一种不正常航班的恢复方法、电子设备及存储介质。

背景技术

近年来，随着极端恶劣天气的频繁发生和民航运输业的高速发展，我国航班延误的现象日趋频繁，造成的后果也愈加严重。尽管难以准确量化航延所造成经济损失，但是它无疑是巨大的。这从中国民航局已将“航班正常率力争达到80％”作为第四大主要目标中也可见一斑。

民航系统的运行受天气、航空管制、旅客因素和技术保障等多种不可控因素影响，因此航班延误的成因非常复杂，无法做到完全避免。不过，在发生航班延误时，航空公司可以通过重新安排飞机、机组和旅客行程来尽可能降低航延损失，这个过程被称为航班恢复。航班恢复是一项直接决定航班正常率的关键因素。

飞机是航空公司最稀缺的资源，在发生延误的情况下如何使用飞机直接决定了最终的航班正点率以及绝大部分的航延损失。因此，对飞机进行重新调度的飞机恢复问题(ARP,Aircraft Recovery Problem)是整个航班恢复过程中最重要的问题。

在发生航班延误时，ARP为每架飞机重新规划路线并重新安排航班时刻，从而生成一个新的航班计划。恢复的目标有多个，但主要在于降低总体延误时间，以使航空公司和旅客的损失最小。通常，飞机恢复只考虑一天内的航班。合法的航班计划必须满足一些物理限制和行业规定。ARP的核心约束主要包括：

1.起飞时间限制规则：航班起飞时间不得早于其计划起飞时间；另外航班也不能任意晚点，一般要求延误不能超过8小时。若实在无法执行，则应取消航班。总之，任何一个航班的起飞时间必须在一个时间窗口[t_a,t_b]内。

2.航班衔接规则：同一架飞机前后相邻的两个航班任务，前一个航班的落地机场必须与后一个航班的起飞机场相同。

3.过站时间规则限制：飞机在机场的过站时间需大于等于其在该机场的最小过站时间。这段时间用来加油、上下旅客、装卸行李以及对飞机进行检查等等。

4.机场宵禁/关闭规则：起飞和落地时间不得在机场宵禁或关闭时段。

5.出港流量规则：根据中国民航局的现行规定，有两种流量规则需要同时满足：

(1)时段流量限制。即流控时段内，恢复机场(或走廊口)的各时段内出港航班总量不超过规定上限。时段通常以小时为单位；

(2)时间点的流量限制。在一个时段内，每隔n分钟划分为多个时间点。在每个时间点上，恢复机场(或走廊口)起飞的航班不得超过机场(或走廊口)规定上限。

6.飞机的目标机场：必须保证在每个机场过夜的飞机数量满足原计划的规定，以保证次日可按原计划进行。

解决ARP的困难主要源于两方面：一方面，ARP本身属于NP-hard问题而无法在多项式时间内求解；另一方面，ARP是实时调度问题，在几分钟内必须给出一个解决方案。因此，几乎是所有的学术研究都是以某种启发式策略进行解决。不过，这些研究往往基于某些过于理想化的假设条件，从而与现实的需求尚有差距。

发明内容