机场停机位的分配方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术实施例提供一种机场停机位的分配方法及装置，该方法包括：根据待分配的航班和机场环境的状态信息，构建环境状态矩阵；将环境状态矩阵输入至概率分配模型，获得概率分配模型输出的概率图，概率图用于指示将航班分配至每个停机位的概率；根据概率图为航班分配停机位。本发明专利技术实施例通过根据待分配的航班和机场环境的状态信息，构建机场环境状态矩阵，提升建模的准确性，增大停机位分配的安全性；当待分配的航班和机场环境的状态信息发生变化时，只需要重新构建机场环境状态矩阵，就能得出相应的停机位分配方案，易于管理；直接将环境状态矩阵输入至概率分配模型，利用概率分配模型对航班进行实时分配，节省运算时间，提高机位分配问题效率。

Airport parking space allocation method and equipment

The embodiment of the present invention provides an airport parking space allocation method and device. The method includes: constructing the environment state matrix according to the status information of the flight and airport environment to be allocated; inputting the environment state matrix into the probability allocation model to obtain the probability map of the output of the probability allocation model, which is used to indicate the probability of assigning flights to each parking space; and according to the probability. The picture shows the allocation of parking space for flights. The embodiment of the present invention constructs the airport environment state matrix according to the status information of the flight and airport environment to be allocated, improves the accuracy of the modeling and enhances the security of the parking space allocation; when the status information of the flight and airport environment to be allocated changes, only by reconstructing the airport environment state matrix, the corresponding parking space allocation scheme can be obtained, which is easy to manage. Real-time allocation of flights can be achieved by directly inputting the environmental state matrix into the probabilistic allocation model, which can save computing time and improve the efficiency of the allocation of seats.

【技术实现步骤摘要】
机场停机位的分配方法及装置
本专利技术实施例涉及机场运行优化领域，尤其涉及机场停机位的分配方法及装置。
技术介绍
近年来，航空运输发展迅速。然而，航空运输的发展也给民航运营管理带来了巨大挑战，机场作为流量的起始点承载的空中交通压力不断增加，运行效率受到影响，成为导致航班延误的主要原因之一。在机场运行过程中，停机位分配是核心资源之一，是离场航班的起点和进场航班的终点，停机位的分配结果直接影响着人员和物资的调配方案。因此，停机位的优化分配在保障机场安全，高效运行中发挥着十分重要的作用。在机场停机位分配的实际运行中，停机位的分配一般分为预分配和动态分配两个阶段。在预分配阶段，现有技术的算法根据已知的航班计划、机位资源、运行约束条件等对航班进行机位预分配。然而，现有技术的分配方法在优化问题建模中，需要对各类实际运行约束进行抽象，由于现有技术中的约束条件很难全面覆盖实际中的所有运行约束，导致现有技术的分配方案存在很大的安全隐患。此外，当机位分配管理规定修改时，现有技术的机场分配方法需要对优化问题的约束条件重新建模，需要算法开发人员的重新介入，不易于后期管理。在动态分配阶段，则需要针对航班延误等异常情况造成的航班时刻变化问题，对停机位分配方案进行及时调整。由于机场运行中突发情况较多，航班时刻变化的情况经常发生，因此动态分配问题随机性大，但对现有技术的算法的鲁棒性和实时性要求较高。然而现有技术的分配方法基本基于航班的预分配，所以计算时间长，难易满足动态分配的实时性要求。针对现有技术中存在的安全隐患、难易管理和计算时间长问题，亟待提出一种新技术方案来克服上述问题。专利技术内容本专利技术实施例提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的机场停机位的分配方法及装置。第一方面，本专利技术实施例提供一种机场停机位的分配方法，包括：根据待分配的航班和机场环境的状态信息，构建环境状态矩阵；将环境状态矩阵输入至概率分配模型，获得概率分配模型输出的概率图，概率图用于指示将航班分配至每个停机位的概率；根据概率图为航班分配停机位。第二方面，本专利技术实施例提供一种机场停机位的分配装置，包括：建模模块，用于根据待分配的航班和机场环境的状态信息，构建环境状态矩阵；处理模块，用于将环境状态矩阵输入至概率分配模型，获得概率分配模型输出的概率图，概率图用于指示将航班分配至每个停机位的概率；分配模块，用于根据概率图为航班分配停机位。第三方面，本专利技术实施例提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行程序时实现第一方面提供的机场停机位的分配方法的步骤。第四方面，本专利技术实施例提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现第一方面提供的机场停机位的分配方法的步骤。本专利技术实施例通过根据待分配的航班和机场环境的状态信息，构建机场环境状态矩阵，提升了建模的准确性，增大了停机位分配的安全性；当待分配的航班和机场环境的状态信息发生变化时，只需要重新构建机场环境状态矩阵，就能得出相应的停机位分配方案，易于管理；直接将环境状态矩阵输入至概率分配模型，利用概率分配模型对航班进行实时分配，节省了运算时间，提高了机位分配问题效率。附图说明图1为本专利技术实施例提供的机场停机位的分配方法的流程示意图；图2为本专利技术具体实施例提供的策略网络模型训练流程示意图；图3为本专利技术具体实施例提供的情节仿真流程示意图；图4为本专利技术实施例提供的机场停机位的分配装置的结构示意图；图5为本专利技术实施例提供的一种电子设备的实体结构示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例，对本专利技术的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的范围。机场停机位的分配是机场生产调度的核心业务。不合理的机场停机位分配方案会导致航班延误和拥挤，降低旅客满意度，影响相关部门的正常运营，甚至会造成事故的发生。因此，需要对机场停机位进行合理的分配，以保证旅客能够方便的上下航班、提取行李、转机和进出港，合理利用机场的停机位的同时，确保机场地面各项作业的顺利进行。图1为本专利技术实施例提供的机场停机位的分配方法的流程示意图。如图1所示，该方法包括：步骤101，根据待分配的航班和机场环境的状态信息，构建环境状态矩阵；步骤102，将环境状态矩阵输入至概率分配模型，获得概率分配模型输出的概率图，概率图用于指示将航班分配至每个停机位的概率；步骤103，根据概率图为航班分配停机位。具体地，步骤101，机场环境的状态包括机场停机位资源占用状态、停机位分配规则、航班进停机位的预计时刻及航班出停机位的预计时刻等。根据待分配航班停机位实际占用状态、当前的停机位分配规则，和航班时刻表中所列的待分配航班所对应的航班进停机位的预计时刻及航班出停机位的预计时刻，构建待分配航班所对应的环境状态矩阵。步骤102，构建概率分配模型，例如通过对神经网络进行训练，获得概率分配模型。该概率分配模型用于根据航班的环境状态矩阵，提供航班停机位的分配方案。将航班的环境状态矩阵，输入概率分配模型，概率分配模型就会输出该航班对应的概率图。航班的所对应的概率图，记载该航班分配至机场的每个停机位的概率。例如，假设机场有100个停机位，航班A的概率图记载航班A分配至100个停机位的100个相应的概率。步骤103，得出航班分配至机场每个停机位的概率图之后，系统可以根据该概率图来选择相应的停机位，作为航班的实际的停机位。比如，航班A的概率图中记载了航班A分配至每个停机位的概率，系统等选择概率最大的停机位作为航班A实际的停机位。本专利技术实施例通过根据待分配的航班和机场环境的状态信息，构建机场环境状态矩阵，提升了建模的准确性，增大了停机位分配的安全性；当待分配的航班和机场环境的状态信息发生变化时，只需要重新构建机场环境状态矩阵，就能得出相应的停机位分配方案，易于管理；直接将环境状态矩阵输入至概率分配模型，利用概率分配模型对航班进行实时分配，节省了运算时间，提高了机位分配问题效率。在上述实施例的基础上，作为一种可选的实施例，机场环境的状态信息包括：停机位资源占用状态信息、停机位分配规则、航班进停机位的预计时刻及航班出停机位的预计时刻；相应地，根据待分配的航班和机场环境的状态信息，构建环境状态矩阵，包括：根据停机位资源占用状态，构建停机状态矩阵；以及根据停机位分配规则，构建航班的约束向量；根据停机状态矩阵、约束向量、航班进停机位的预计时刻及航班出停机位的预计时刻构建航班状态矩阵；根据停机状态矩阵和航班状态矩阵，构建环境状态矩阵。具体地，当前时刻t作为第0个时间步，那么从第0个时间步至第M个时间步，即当前时刻t至t+M×Δt时刻的停机位资源占用状态用来表示t时刻可观测的机场停机位资源占用状态。其中，Δt表示时间步，即预设的时长，例如5分钟为一个时间步，M表示时间步的个数。例如，当前时刻为10:00，T为五分钟，M为10，那么时刻t至t+M×Δt时刻即表示从时刻10:00至时刻10:50。根据停机位资源占用状态，来建立相应的停机位状态矩阵。例如，机场停机位的个数为N，那么时刻t的停机位状态矩阵，就是(M+1)×N的矩阵At。其中，aij,t表示在第t个时间步观察第j个停机位在第t+i个时间步被占本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种机场停机位的分配方法，其特征在于，包括：根据待分配的航班和机场环境的状态信息，构建环境状态矩阵；将所述环境状态矩阵输入至概率分配模型，获得所述概率分配模型输出的概率图，所述概率图用于指示将所述航班分配至每个停机位的概率；根据所述概率图为所述航班分配停机位。

【技术特征摘要】
1.一种机场停机位的分配方法，其特征在于，包括：根据待分配的航班和机场环境的状态信息，构建环境状态矩阵；将所述环境状态矩阵输入至概率分配模型，获得所述概率分配模型输出的概率图，所述概率图用于指示将所述航班分配至每个停机位的概率；根据所述概率图为所述航班分配停机位。2.根据权利要求1所述的机场停机位的分配方法，其特征在于，所述机场环境的状态信息包括：停机位资源占用状态信息、停机位分配规则、航班进停机位的预计时刻及航班出停机位的预计时刻；相应地，所述根据待分配的航班和机场环境的状态信息，构建环境状态矩阵，包括：根据所述停机位资源占用状态，构建停机状态矩阵；以及根据所述停机位分配规则，构建航班的约束向量；根据所述停机状态矩阵、所述约束向量、所述航班进停机位的预计时刻及所述航班出停机位的预计时刻构建航班状态矩阵；根据所述停机状态矩阵和所述航班状态矩阵，构建所述环境状态矩阵。3.根据权利要求1所述的机场停机位的分配方法，其特征在于，将所述环境状态矩阵输入至概率分配模型之前，包括：构建策略网络模型；基于所述策略网络模型，进行情节仿真，每个情节仿真从第0个时间步开始，依次加1个时间步，对航班时刻表样本中的每一仿真时刻的航班进行仿真，获得每一所述仿真时刻对应的状态样本；采用所述状态样本对所述策略网络模型进行更新，更新完成后，获得所述概率分配模型。4.根据权利要求3所述的机场停机位的分配方法，其特征在于，所述状态样本，包括：环境状态矩阵样本、动作序列样本和立即奖赏样本；相应地，基于所述策略网络模型，从第0个时间步开始，依次加1个时间步，对航班时刻表样本中的每一仿真时刻的航班进行仿真，获得每一所述仿真时刻对应的状态样本，包括：从第0个时间步开始，依次加1个时间步，构建每一所述仿真时刻对应的航班的环境状态矩阵样本；若判断获知所述仿真时刻对应的真实时刻存在航班，则将所述环境状态矩阵样本输入至所述策略网络模型，输出得到相应的样本...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴文君，赵家明，刘智铭，韩昌浩，周天琪，张延华，
申请(专利权)人：北京工业大学，
类型：发明
国别省市：北京,11