[发明专利]机组成员自动排班系统

权利要求书

1.机组成员自动排班系统，其特征在于：包括组环模块和排班模块；

所述组环模块用于将独立的航班按照机场衔接的方式组成一个航班串，要求航班串中各航班间符合规定的衔接时间限值，航班串的总飞时和飞行值勤时间满足法规要求，其次将一个或多个航班串按照从基地出发并回到基地的原则组成环；

所述排班模块用于以所述环为最小单位进行人员分配，要求分配该环的机长必须满足环中每个航班的资质要求，且机长的各项时间指标满足法规，同时排班结果满足一定的均衡性指标。

2.如权利要求1所述的机组成员自动排班系统，其特征在于：所述组环模块包括组环数据导入模块、自动组环模块、组环校验模块；

所述数据导入模块用于输入航班ID、航班号、航班起降日期、航班起降机场、运力号、航班国际地区属性、优化周期、机场属性、机场时间规定；

所述自动组环模块包括以下模型：

其中，P为所有可行的组环方案的集合，其中环p∈P；L为所有航班的集合，其中航班段l∈L；C_p为环p对应的评价系数；决策变量X_p定义：如果组环方案P被选择，则为1，否则为0；

对任意包含航段l的组环方案求和等于1，因为X_p是一个0-1决策变量，求和为1即意味着在包含航段l的多个组环方案中只能选择一个，即每个实班航段只能被组在一个环中；

利用Gurobi求解上述优化模型获得最优解与对偶解；利用列生成算法中的价值判断逻辑对解进行迭代和选择并最终求得最优解；通过对模型中最优解对应的决策变量进行翻译，获得算法输出；

所述组环校验模块包括法定规则校验器和个性化规则校验器。

3.如权利要求1所述的机组成员自动排班系统，其特征在于：所述排班模块包括排班数据导入模块、自动排班模块和排班校验模块；

所述排班数据导入模块用于输入以下数据：

环信息：环ID、航班ID、航班号、航班起降机场、航班起降时间、环的虚实班属性、环的国际地区属性；机场信息：机场等级、机场国际地区属性、机场时间要求；航班相关资质需求：是否需要ICAO、是否需要CAT2、是否需要报务资质、是否需要单飞资质、是否需要极地资质等；机场相关资质需求：是否需要高高原机场资质、是否需要特殊机场资质等；人员基本信息：人员ID，人员有效期；人员资质信息：各个机长具备的与以上3/4条对应的各类资质情况；占位信息：预排班信息、模拟机、休息占位、公务占位；

自动排班模块包括以下模型：

其中，i表示一个待排环；k表示一个待排机长；j表示机长k的一个可行的排班方案，该方案中包含多个待排环i；B为0-1变量的布尔值；Z为整数的集合；b_i表示环上的待覆盖的人数；a_ij为0-1参数，如果排班方案中包含环则为1，否则为0；c_i为使用排班方案对应的惩罚系数；M为掉环对应的惩罚系数；M'为掉机长对应的惩罚系数；如果一个排班方案被选中则x_j为1，否则为0；y_i为松弛变量，表示待排环上未被覆盖的人数：z_k为松弛变量，表示未被安排排班的机长。

4.如权利要求3所述的机组成员自动排班系统，其特征在于：对于任意一个环i，排班方案j中所涵盖的环i的人数加环i上未被覆盖的人数要不小于环i的目标待排人数；即不掉环约束，要求选择的方案必须能够实现环上全覆盖，如果未覆盖则由y_i来计算掉环的数量，并在目标函数中给以惩罚。

5.如权利要求3所述的机组成员自动排班系统，其特征在于：对于任意一个机长k，对包含机长k的排班方案j进行求和的结果加上松弛变量z_k之和为1；即对于任意一个机长都需1个排班方案被选择，否则松弛变量z_k就为1，即有掉机长存在，此时就会在目标函数中存在掉机长惩罚。