[发明专利]一种降低航班道口冲突率的机位分配方法和系统

说明书

本发明属于道口机位分配技术领域，涉及一种降低航班道口冲突率的机位分配方法，包括以下步骤：S1拟定航班的初始指派矩阵，使其在满足强制性技术约束条件的基础上，靠桥率最大化；S2判断初始指派矩阵是否发生道口冲突，若不发生道口冲突则初始指派矩阵为最终指派矩阵；若存在道口冲突进入下一步；S3为每个存在道口冲突的道口选定一个替代机位，生成新的指派矩阵；S4判断S3中新生成的指派矩阵是否道口冲突，若存在，返回步骤S3，重新选定替代机位，若不存在则生成最终指派矩阵。其采用先确定指派方案再倒查道口冲突的技术方案，时间复杂度低，求解速度快，使得机场停机位能够得到很好的利用。

技术领域

本发明涉及一种降低航班道口冲突率的机位分配方法和系统，属于道口机位分配技术领域。

背景技术

为入港航班安排适时的、合适的机位，是机场空港运营的主要业务之一。以往的研究都是以提高靠桥率为目标进行航班-机位的优化安排，没有考虑到航班过多停靠在近机位，在进港或出港过程中会潜在发生两架飞机在滑行道(taxiway)中相遇，产生滑行道冲突。所谓滑行道冲突，亦称道口冲突，是指两个或以上的机位共享一个滑行道；即便在不同机位上停靠的两个航班，若它们的机位共用一个滑行道且两个航班入港或离港的时间非常靠近，潜在可能在滑行道上相遇，导致飞机拥堵或延误，甚至产生安全隐患。道口冲突产生必须满足以下两种条件，第一，任意两架飞机的进港、出港、或者一进一出港的时间间隔足够接近，以广州白云机场为例，其规定为5分钟；第二、这两架飞机指派的停机位共享一条滑行道。由于航班机位指派首先必须满足若干强制性技术限制，包括飞机机型、所属航空公司、客运/货运航班、国内/国际航班等约束条件，因此在全体航班获得指派机位之前是没有办法确定是否存在道口冲突的；相比于靠桥率，道口冲突率重要性权重较低，若强行将非道口冲突作为后续航班机位指派的前提条件，非常可能导致靠桥率的降低，对空港运营管理方来说得不偿失。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供了一种降低航班道口冲突率的机位分配方法和系统，其采用先确定指派方案再倒查道口冲突的技术方案，时间复杂度低，求解速度快，使得机场停机位能够得到很好的利用。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种降低航班道口冲突率的机位分配方法，包括以下步骤：S1拟定航班的初始指派矩阵，使其在满足强制性技术约束条件的基础上，靠桥率最大化；S2判断初始指派矩阵是否发生道口冲突，若不发生道口冲突则初始指派矩阵为最终指派矩阵；若存在道口冲突进入下一步；S3为每个存在道口冲突的航班选定一个替代机位，生成新的指派矩阵；S4判断S3中新生成的指派矩阵是否道口冲突，若存在，返回步骤S3，重新选定替代机位，若不存在则生成最终指派矩阵。

进一步，步骤S1中，在生成初始指派矩阵前需预先建立航班时刻两两冲突矩阵N、机位滑行道两两冲突矩阵M和满足强制性约束条件的预分配可行矩阵Z。

进一步，航班时刻两两冲突矩阵N、机位滑行道两两冲突矩阵M和满足强制性约束条件的预分配Z可行矩阵均为0/1矩阵。

进一步，航班时刻两两冲突矩阵N中任意两次航班i,j的时间间隔小于额定值，在其对应位置(i,j)和(j,i)值为1，其他位置的值为0；机位滑行道两两冲突矩阵M中任意两个停机位a,b共享一条滑行道，则其对应位置(a,b)和(b,a)值为1，其他位置的值为0；满足强制性约束条件的预分配可行矩阵Z中满足强制性约束条件的位置值为1，其他位置的值为0。

进一步，强制性约束条件为：满足飞机机型、所属航空公司、客运/货运航班、国内/国际航班的约束条件。

进一步，步骤S2中根据初始指派矩阵和航班号次序，逐行检查对应的航班时刻两两冲突矩阵N和机位滑行道两两冲突矩阵M，检查是否存在道口冲突，如果所有航班都循环一遍，都没有道口冲突，则目前结果为最终方案，否则，进入下一步。