一种用于机组排班的航班任务环生成方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及航班机组调度技术领域，具体涉及一种用于机组排班的航班任务环生成方法和装置。该方法包括：步骤1：获取参与航班任务环生成的航班集合A；步骤2：将航班集合中的航班两两连接，生成航班连线集合；步骤3：以航班任务环中所有航班连线的最大效率值作为目标函数，以航班连线的出度和入度构建约束条件，建立混合整数线性规划模型，并将航班连线集合输入进混合整数线性规划模型，获得合法的航班任务环集合R。本发明专利技术将航班两两连线，组建航班连线集合，然后将航班任务环中所有航班连线的最大效率值作为目标函数构建混合整数线性规划模型，最后使用该混合整数线性规划模型高效准确地获得合法的航班任务环集合。

【技术实现步骤摘要】
一种用于机组排班的航班任务环生成方法和装置
本专利技术涉及航班机组调度
，具体涉及一种用于机组排班的航班任务环生成方法和装置。
技术介绍
一般来讲，航空公司都将飞机的飞行任务按照航班计划通过首尾两两连线、组成环状任务串，这个环状任务串也被称为航班任务环。每一个航班任务环均由一个完整机组来执行，必须从基地出发并最终回到基地，以满足机组人员的休息需求，并且每个机组的飞行员和乘务员的一些指标如单日执勤期总时长、单日飞行时间总时长、休息期时长等，均需要严格遵守CCAR-121-R5法规等民航相关规定。而合理的组件航班任务环，将会提高机组排班的效率与准确度，减少运营成本。但通常来讲航空公司希望一次性得到半个月或更长时间的排班结果，这样一般会涉及到数百架飞机，上万个航班。而在这段时间内航班连线和任务环的组成可能性极多，变量数达到百万级别，同时每个航班任务环还必须严格符合民航的相关规定，无法用穷举的方式计算，更难在有效时间内解得好的结果。因此，目前亟需一种高效准确的航班任务环生成方案。
技术实现思路
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【技术保护点】
1.一种用于机组排班的航班任务环生成方法，其特征在于，包括：/n步骤1：获取参与航班任务环生成的航班集合A；/n步骤2：将所述航班集合中的航班两两连接，生成航班连线集合；/n步骤3：以航班任务环中所有航班连线的最大效率值作为目标函数，以所述航班连线的出度和入度构建约束条件，建立混合整数线性规划模型，并将所述航班连线集合输入进所述混合整数线性规划模型，获得合法的航班任务环集合R。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于机组排班的航班任务环生成方法，其特征在于，包括：
步骤1：获取参与航班任务环生成的航班集合A；
步骤2：将所述航班集合中的航班两两连接，生成航班连线集合；
步骤3：以航班任务环中所有航班连线的最大效率值作为目标函数，以所述航班连线的出度和入度构建约束条件，建立混合整数线性规划模型，并将所述航班连线集合输入进所述混合整数线性规划模型，获得合法的航班任务环集合R。


2.根据权利要求1所述的航班任务环生成方法，其特征在于，所述混合整数线性规划模型包括第一混合整数线性规划模型和第二混合整数线性规划模型；
获得合法的航班任务环集合R的方法包括以下步骤：
步骤3.1：将所述航班连线集合输入到所述第一混合整数线性规划模型中，获得第一航班任务环集合；
步骤3.2：依据航班任务环最大累计时长，将所述第一航班任务环集合划分为第一合法航班任务环子集和第一非法航班任务环子集；
步骤3.3：将所述第一非法航班任务环子集输入到所述第二混合整数线性规划模型中，获得第二航班任务环集合；
所述合法航班任务环集R合包括所述第一合法航班任务环子集与所述第二航班任务环集合中的航班任务环；
所述第一合法航班任务环子集中的航班任务环的累计时长均不超过所述航班任务环最大累计时长；
所述第一非法航班任务环子集中的航班任务环的累计时长均超过所述航班任务环最大累计时长；
所述第一混合整数线性规划模型的目标函数M1的表达式为：



所述第一混合整数线性规划模型的约束条件包括：



其中，Ai与Aj均为所述航班集合A中的航班；当航班Ai向后连接航班Aj时，取1，否则Xij取0；ωij为航班Ai与航班Aj相连形成的航班连线的设定效率权值；B为所述航班集合A中出发站和到达站均不是基地的航班子集，Bm为所述航班子集B中航班；C为所述航班集合A中出发站是基地的航班子集，Cn为所述航班子集C中航班；D为所述航班集合A中到达站是基地的航班子集，Dl为所述航班子集D中航班；
所述第二混合整数线性规划模型的目标函数M2的表达式为：



所述第二混合整数线性规划模型的约束条件包括：



其中，Aik和Ajk均为所述航班子集A中位于航班任务环k中的航班；为航班Aik与航班Ajk相连形成的航班连线的设定效率权值；为航班Aik开始到航班Ajk结束持续的时长；t为航班任务环最大累计时长；Bmk为所述航班子集B中位于航班任务环k中的航班；Cnk为所述航班子集C中位于航班任务环k中的航班；Dlk为所述航班子集D中位于航班任务环k中的航班。


3.根据权利要求1所述的航班任务环生成方法，其特征在于，所述混合整数线性规划模型包括第二混合整数线性规划模型；
获得合法的航班任务环集合R的方法包括以下步骤：
将所述航班连线集合输入到第二混合整数线性规划模型中，获得合法航班任务环合集R；
所述第二混合整数线性规划模型的目标函数M2的表达式为：



所述混合整数线性规划模型的约束条件包括：



其中，Aik和Ajk均为所述航班集合A中位于航班任务环k中的航班；为航班Aik与航班Ajk相连形成的航班连线的设定效率权值；当航班Aik向后连接航班Ajk时，取1，否则取0；为航班Aik开始到航班Ajk结束持续的时长；t为航班任务环最大累计时长；B为所述航班集合A中出发站和到达站均不是基地的航班子集，Bmk为所述航班子集B中位于航班任务环k中的航班；C为所述航班集合A中出发站是基地的航班子集，Cnk为所述航班子集C中位于航班任务环k中的航班；D为所述航班集合A中到达站是基地的航班子集，Dlk为所述航班子集D中位于航班任务环k中的航班。


4.根据权利要求1至3任一所述的航班任务环生成方法，其特征在于，还包括：
步骤4：将所述合法的航班任务环集合R输入到混合整数线性分式规划模型中，获得最终的合法航班任务环合集；
所述混合整数线性分式规划模型的目标函数M3的表达式为：



所述混合整数线性规划模型的约束条件包括：



其中，Rp、Rq和Rr均为所述合法的航班任务环集合R中的航班任务环；为对航班任务环Rp向后与航班任务环Rq进行拼接处理的...

【专利技术属性】
技术研发人员：高季尧，李硕森，
申请(专利权)人：杉数科技北京有限公司，上海杉数网络科技有限公司，杉数科技苏州有限公司，深圳市杉智科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11