一种多对多航班时刻调换系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种多对多航班时刻调换系统及其执行的方法，方法包括：计算可调换时刻的各航班的调换价值；对各航班按照调换价值进行排序；将可调换时刻的各航班中调换价值最大的航班作为当前待调航班；选取除了当前待调航班之外的可调换时刻的航班之一作为当前候选航班，执行对调磋商，根据磋商结果判断当前待调航班和当前候选航班是否能够对调：如果能够，则进行航班时刻对调操作；如果不能够，则重新设定当前候选航班后重复执行磋商。本发明专利技术能够对多个航班之间的时刻调换进行高效的、智能地协调和快速的调换，保障航班有序运行。

【技术实现步骤摘要】
一种多对多航班时刻调换系统及方法
本专利技术属于民航交通运输
，具体涉及航班或机场的管理，特别是一种多对多航班时刻调换系统及方法。
技术介绍
目前的民航系统中主要使用CDM系统(协同决策系统，CollaborativeDecisionMaking)来实现对各个航班时刻(起飞时刻及相关其他时刻)的分配和管理。CDM系统是一种基于资源共享和信息交互的多主体联合协作运行理念交互系统，其能够在民航运行的各保障单位(空管、机场、公司等)之间建立一整套统一高效的工作流程。CDM系统其中一个重要的功能即为分配航班，称为“计算航班时刻”(“计算航班时刻”为一指定术语，英文是CalculateFlightTime，简称CFT，指的是CDM系统计算分配各个航班时刻，如“计算起飞时刻”(CTOT，CalculateTakeOffTime)、“计算撤轮档时刻”(COBT，CalculateOffBreakTime)等。其中，“撤轮档时刻”可理解为航班准备就绪时刻时刻。在CDM系统的运行过程中，交通运行的各参与方(如航空公司、空管、机场)在CDM系统平台上输入各个航班的相关信息，由CDM系统与各参与方协同确定各个航班的CFT，并将确定了的CFT公布给交通运行的各参与方，此后，各参与方根据CDM系统发布的CFT保障各个航班，从而实现航空交通运输的有序运行。目前的CDM系统，主要根据以下几步确定CFT。1.收集流量管制放飞间隔要求首先，CDM系统收集各个空中交通管制单位发布的流量管制放飞间隔要求。所述放飞间隔要求有多种方式，如限制某一航路上航班间隔不小于设定距离，限制某一航路上航班间隔不小于设定时间，限制某起飞机场至某航路航班间隔不小于设定距离等。所述放飞间隔要求是各个空中交通管制单位根据各个流量管制要素确定的。所述流量管制要素有多种因素，如交通流量、天气、军事活动等。2.收集航班相关信息，确定航班排序队列CDM系统收集交通运行各参与方输入的各个航班相关信息，对各个航班进行排序。所述航班相关信息包括航班计划撤轮档时刻、航班预计撤轮档时刻、航班目标撤轮档时刻、航班预计落地时刻等各个内容。3.根据航班排序队列及航班相关信息，结合流量管制放飞间隔要求，确定各个航班的CFT。根据各个航班的排序信息以及撤轮档时刻(计划/预计/目标撤轮档时刻)，结合流量管制放飞间隔要求，计算各个航班的CFT。但是，目前的CDM系统计算航班时刻存在以下局限。1.如果因流控减小而出现航班时刻大幅度提前，某些航班由于未安排起飞前准备工作(清洁、上客、上货等)，往往无法按照提前的CFT离港，造成了航班时刻浪费。2.按照目前运行模式，一个航班如果错过给定的CFT，往往其他航班无法按照该航班时刻离港，即无法使用该时刻，造成该航班时刻浪费，并且该错过给定时刻航班将被挪动到较后的时刻(早前时刻皆被其他航班使用)。在实际运行中，为避免航班因各种原因错过CFT，航空公司运营方、空管单位或机场有时会将该某个航班与其他航班调换，即调换CFT。这种调换是避免航班错过CFT而长时等待的比较理想的方式。但是目前的调换方式存在以下问题：·调换范围小——目前由于航空公司之间、空管单位之间、各个机场之间信息共享局限，上述航班时刻调换仅能在小范围内(如一个航空公司内，一个机场范围内)可选调换航班范围少。·供需关系不明——在当前运行模式下，有希望获得较早CFT的航班，亦有希望获得较晚CFT的航班，但由于缺乏有效平台，交通运行的各参与方不能掌握足够的其他航班的需求信息。有需要调换时刻需求的航班无法直观知道有哪些满足条件的希望与其兑换航班，仅能通过经验及依次询问以明确调换的供需关系。·协调效率低下——目前航班之间调换主要通过人工沟通协调确定，消耗时间大，效率低。
技术实现思路
(一)要解决的技术问题本专利技术旨在解决现有的航班时刻调换方式调换范围小、供需关系不明和协调效率低下的问题。(二)技术方案为解决上述技术问题，本专利技术提出一种多对多航班时刻调换系统，包括处理器和存储器，所述存储器存储有机器可读指令，所述处理器用于执行所述指令，以执行如下步骤：步骤S1、计算可调换时刻的各航班的调换价值；步骤S2、对可调换时刻的各航班按照调换价值进行排序；步骤S3、将可调换时刻的各航班中调换价值最大的航班作为当前待调航班；步骤S4、选取除了当前待调航班的可调换时刻的航班之一作为当前候选航班，执行航班时刻对调磋商，根据磋商结果判断当前待调航班和当前候选航班是否能够对调：如果能够，则进行航班时刻对调操作；如果不能够，则重新设定当前候选航班后重复执行步骤S4。根据本专利技术的一种优选实施方式，所述步骤S1中的调换价值的计算方法如下：vc＝f(w，Δt)其中，vc为航班调换价值，f为航班调换价值的函数，其可为根据航班等待用时及相应权重系数所对应消耗价值的函数，比如f(w，t)＝w×Δt，或f(w，t)＝a×w×(Δt)2，其中a为一设定常数。具体来说，对于能反映航班调换价值与时间Δt及权重系数w关系的函数，皆可以为本航班调换价值的函数。w为航班自身权重系数，Δt对于不同类型航班有两种含义：对于“错过时刻希望往后调换时刻的航班”来说，Δt为不进行航班调换时的最小等待时间；对于“希望往前调换时刻的航班”来说，Δt为航班给定就绪时刻与其可达到的预计就绪时刻的差值，所述给定就绪时刻可理解为COBT(计算撤轮档时刻)，所述可达的预计就绪时刻，指的是在当前时间，航空器根据现有保障资源进行准备，可以完成就绪的时刻。根据本专利技术的一种优选实施方式，其特征在于，f(w，Δt)＝w×Δt。根据本专利技术的一种优选实施方式，所述步骤S2还包括：生成调换价值的排序列表，并根据触发机制触发更新该排序列表。根据本专利技术的一种优选实施方式，所述步骤S4中选取当前候选航班的步骤为：将未执行过与当前待调航班的对调磋商的航班中的，且航班时刻紧跟着当前待调航班的可调换时刻的航班为当前候选航班。根据本专利技术的一种优选实施方式，所述步骤S4中选取当前候选航班的步骤为：将未执行过与当前待调航班的对调磋商的航班中的，且与当前待调航班的调换价值和最大的可调换时刻的航班作为当前候选航班。根据本专利技术的一种优选实施方式，所述两个航班的调换价值和的计算方法为：vr＝f1(w1，(Δt-t2+t1))+f2(w2，(t2-t1))上式中，vr为调换价值和，w1为当前待调航班自身权重系数，t1为当前待调航班的给定起飞时间，t2为当前候选航班的给定起飞时间，w2为当前候选航班自身权重系数，f1和f2均为航班调换价值的函数，其可为根据航班等待用时及相应权重系数所对应消耗价值的函数，比如f1＝f2＝f(w，t)＝w×Δt，或f1＝f2＝f(w，t)＝a×w×(Δt)2，其中a为一设定常数。具体来说，对于能反映航班调换价值与时间Δt及权重系数w关系的函数，皆可以为本航班调换价值的函数。根据本专利技术的一种优选实施方式，所述两个航班的调换价值和的计算方法为：vr＝W1×(Δt-t2+t1)+w2×(t2-t1)上式中，vr为调换价值和，w1为当前待调航班自身权重系数，t1为当前待调航班的给定起飞时间，t2为当前候选航班的给定起飞时间，w2为当前候选航班自身权重系数。根据本专利技术的一种优选实施方式，其特征在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多对多航班时刻调换系统，包括处理器和存储器，所述存储器存储有机器可读指令，所述处理器用于执行所述指令，以执行如下步骤：步骤S1、计算可调换时刻的各航班的调换价值；步骤S2、对可调换时刻的各航班按照调换价值进行排序；步骤S3、将可调换时刻的各航班中调换价值最大的航班作为当前待调航班；步骤S4、选取除了当前待调航班的可调换时刻的航班之一作为当前候选航班，执行航班时刻对调磋商，根据磋商结果判断当前待调航班和当前候选航班是否能够对调：如果能够，则进行航班时刻对调操作；如果不能够，则重新设定当前候选航班后重复执行步骤S4。

【技术特征摘要】
1.一种多对多航班时刻调换系统，包括处理器和存储器，所述存储器存储有机器可读指令，所述处理器用于执行所述指令，以执行如下步骤：步骤S1、计算可调换时刻的各航班的调换价值；步骤S2、对可调换时刻的各航班按照调换价值进行排序；步骤S3、将可调换时刻的各航班中调换价值最大的航班作为当前待调航班；步骤S4、选取除了当前待调航班的可调换时刻的航班之一作为当前候选航班，执行航班时刻对调磋商，根据磋商结果判断当前待调航班和当前候选航班是否能够对调：如果能够，则进行航班时刻对调操作；如果不能够，则重新设定当前候选航班后重复执行步骤S4。2.如权利要求1所述的多对多航班时刻调换系统，其特征在于，所述步骤S1中的调换价值的计算方法如下：vc＝f(w，Δt)，其中，vc为航班调换价值，f为航班调换价值函数，w为航班自身权重系数，Δt对于不同类型航班有两种含义：对于“错过时刻希望往后调换时刻的航班”来说，Δt为不进行航班调换时的最小等待时间；对于“希望往前调换时刻的航班”来说，Δt为航班给定就绪时刻与其可达到的预计就绪时刻的差值。3.如权要求1所述的多对多航班时刻调换系统，其特征在于，f(w，Δt)＝w×Δt。4.如权利要求1所述的多对多航班时刻调换系统，其特征在于，所述步骤S2还包括：生成调换价值的排序列表，并根据触发机制触发更新该排序列表。5.如权利要求1所述的多对多航班时刻调换系统，其特征在于，所述步骤S4中选取当前候选航班的步骤为：将未执行过与当前待调航班的对调磋商的航班中的，且航班时刻紧跟着当前待调航班的可调换时刻的航班为当前候选航班。6.如权利要求1所述的多对多航班时刻调换系统，其特征在于，所述步骤S4中选取当前候选航班的步骤为：将未执行过与当前待调航班的对调磋商的航班中的，且与当前待调航班的调换价值和最大的可调换时刻的航班作为当前候选航班。7.如权利要求6所述的多对多航班时刻调换系统，其特征在于，所述两个航班的调换价值和的计算方法为：vr＝f1(w1，(Δt-t2+t1))+f2(w2，(t2-t1))上式中，vr为调换价值和，w1为当前待调航班自身权重系数，t1为当前待调航班的给定起飞时间，t2为当前候选航班的给定起飞时间，w2为当前候选航班自身权重系数，f1和f2为航班调换价值的函数。8.如权利要求7所述的多对多航班时刻调换系统，其特征在于，所述两个航班的调换价值和的计算方法为：vr＝w1×(Δt-t2+t1)+w2×(t2-t1)。9.如权利要求1至8中任一项所述的多对多航班时刻调换系统，其特征在于，所述步骤S4后还包括步骤S5：当除了当前待调航班之外不存在可调换时刻航班的航班，或者所有可调换航班均已尝试过对调磋商但未实现航班时刻对调时，结束操作，否则返回步骤S3。10.如权利要求9所述的多对多航班时刻调换系统，其特征在于，所述多对多航班调换系统根据指令或者按照预先设定的规则定时或重...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑强，王秋毕，黎时针，苗英俊，
申请(专利权)人：杭州坚果壳科技开发有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33