一种机场场面车辆智能调度系统及方法技术方案

一种机场场面车辆智能调度系统及方法，能够实现人工到自动化的转变，减轻调度人员压力，实现车辆的最优利用，解决资源利用的低效，提高调度的科学性，以此提高机场场面安全性、减少事故率、改善公共服务质量。系统包括：航班任务队列生成/更新模块，当前航班与冲突航班定义模块，当前/冲突航班车辆数分配算法模块，车辆任务分配模块；其中当前/冲突航班车辆数分配算法模块包括：冲突航班集合检查单元，无冲突航班的车辆分配算法模块，存在冲突航班的车辆分配算法模块，车辆优选算法模块。

【技术实现步骤摘要】
一种机场场面车辆智能调度系统及方法
本专利技术涉及民航数据处理的
，尤其涉及一种机场场面车辆智能调度系统，以及一种机场场面车辆智能调度方法。
技术介绍
安全性是民航业为社会公众提供运输服务所首要考虑问题，而机场场面运行在保障飞行安全方面发挥着重要作用。但近年来发生的多起车辆入侵滑行道、车辆同航空器剐蹭等不安全事件，暴露了机场场面运行指挥调度中存在的短板。这与航班量快速增长，机场场面运行环境日益复杂，航空器、摆渡车、行李车等同时在机场场面上围绕各自的任务独立运行有关。除了安全性之外，及时的车辆调度是保证旅客和行李及时送达的关键点之一，等待摆渡车或者行李车的情况在大小机场都时常发生。据调研，我国现有机场的场面调度多停留在人工调度阶段，依靠调度人员个人经验安排任务，存在资源利用率低、任务保障不及时、服务水平不达标等情况。同时由于缺乏信息化手段，调度人员无法获知机场场面实时运行势态，对于运行中的问题、风险无法识别纠正。
技术实现思路
为克服现有技术的缺陷，本专利技术要解决的技术问题是提供了一种机场场面车辆智能调度系统，其能够实现人工到自动化的转变，减轻调度人员压力，实现车辆的最优利用，解决资源利用的低效，提高调度的科学性，以此提高机场场面安全性、减少事故率、改善公共服务质量。本专利技术的技术方案是：这种机场场面车辆智能调度系统，其包括：航班任务队列生成/更新模块(1)，用于定时获取航班动态，更新航班任务信息，生成航班任务单元；当前航班与冲突航班定义模块(2)，用于从航班任务单元中定义当前航班，计算当前航班所需车辆数目和当前空闲车辆数目，确定航班任务时长，并定义冲突航班任务单元集合；当前/冲突航班车辆数分配算法模块(3)，用于定义两种场景的车辆分配算法，并自动根据不同场景进行算法选择；车辆任务分配模块(4)，用于分配车辆，确定车辆任务时长，并更新航班任务集合；其中当前/冲突航班车辆数分配算法模块(3)包括：冲突航班集合检查单元(31)，用于检查冲突航班集合是否为空；无冲突航班的车辆分配算法模块(32)，用于为当前无冲突航班的场景提供分配算法；存在冲突航班的车辆分配算法模块(33)，用于为当前存在冲突航班的场景提供分配算法；车辆优选算法模块(34)，用于应对空闲车辆充足的场景下，通过对车辆权重的计算模型来决定车辆优选结果。本专利技术通过航班任务队列生成/更新模块、当前航班与冲突航班定义模块、当前/冲突航班车辆数分配算法模块、车辆任务分配模块，实现人工到自动化的转变，减轻调度人员压力，其中的当前/冲突航班车辆数分配算法模块通过冲突航班集合检查单元、无冲突航班的车辆分配算法模块、存在冲突航班的车辆分配算法模块、车辆优选算法模块，实现车辆的最优利用，解决资源利用的低效，提高调度的科学性，以此提高机场场面安全性、减少事故率、改善公共服务质量。还提供了一种机场场面车辆智能调度方法，其包括以下步骤：(1)定时获取航班动态，更新航班任务信息，生成航班任务单元；(2)从航班任务单元中定义当前航班，计算当前航班所需车辆数目和当前空闲车辆数目，确定航班任务时长，并定义冲突航班任务单元集合；(3)定义两种场景的车辆分配算法，并自动根据不同场景进行算法选择；(4)分配车辆，确定车辆任务时长，并更新航班任务集合；其中步骤(3)包括：(31)检查冲突航班集合是否为空，是则执行步骤(32)，否则执行步骤(33)；(32)为当前无冲突航班的场景提供分配算法，跳转步骤(34)；(33)为当前存在冲突航班的场景提供分配算法；(34)应对空闲车辆充足的场景下，通过对车辆权重的计算模型来决定车辆优选结果。附图说明图1为根据本专利技术的机场场面车辆智能调度系统的结构示意图。图2为根据本专利技术的航班任务队列生成/更新模块的结构示意图。图3为根据本专利技术的当前航班与冲突航班定义模块的结构示意图。图4为根据本专利技术的当前/冲突航班车辆数分配算法模块的结构示意图。图5为根据本专利技术的车辆任务分配模块的结构示意图。图6是根据本专利技术的步骤(1)的工作流程图。图7是根据本专利技术的步骤(2)的工作流程图。图8是根据本专利技术的步骤(b2)的工作流程图。图9是根据本专利技术的步骤(b4)的工作流程图。图10是根据本专利技术的步骤(3)的工作流程图。图11是根据本专利技术的步骤(32)的工作流程图。图12是根据本专利技术的步骤(33)的工作流程图。图13是根据本专利技术的步骤(34)的工作流程图。图14是根据本专利技术的步骤(4)的工作流程图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。为了使本揭示内容的叙述更加详尽与完备，下文针对本专利技术的实施方式与具体实施例提出了说明性的描述；但这并非实施或运用本专利技术具体实施例的唯一形式。实施方式中涵盖了多个具体实施例的特征以及用以建构与操作这些具体实施例的系统步骤与其顺序。然而，亦可利用其它具体实施例来达成相同或均等的功能与步骤顺序。如图1、4所示，这种机场场面车辆智能调度系统，其包括：航班任务队列生成/更新模块(1)，用于定时获取航班动态，更新航班任务信息，生成航班任务单元；当前航班与冲突航班定义模块(2)，用于从航班任务单元中定义当前航班，计算当前航班所需车辆数目和当前空闲车辆数目，确定航班任务时长，并定义冲突航班任务单元集合；当前/冲突航班车辆数分配算法模块(3)，用于定义两种场景的车辆分配算法，并自动根据不同场景进行算法选择；车辆任务分配模块(4)，用于分配车辆，确定车辆任务时长，并更新航班任务集合；其中当前/冲突航班车辆数分配算法模块(3)包括：冲突航班集合检查单元(31)，用于检查冲突航班集合是否为空；无冲突航班的车辆分配算法模块(32)，用于为当前无冲突航班的场景提供分配算法；存在冲突航班的车辆分配算法模块(33)，用于为当前存在冲突航班的场景提供分配算法；车辆优选算法模块(34)，用于应对空闲车辆充足的场景下，通过对车辆权重的计算模型来决定车辆优选结果。本专利技术通过航班任务队列生成/更新模块、当前航班与冲突航班定义模块、当前/冲突航班车辆数分配算法模块、车辆任务分配模块，实现人工到自动化的转变，减轻调度人员压力，其中的当前/冲突航班车辆数分配算法模块通过冲突航班集合检查单元、无冲突航班的车辆分配算法模块、存在冲突航班的车辆分配算法模块、车辆优选算法模块，实现车辆的最优利用，解决资源利用的低效，提高调度的科学性，以此提高机场场面安全性、减少事故率、改善公共服务质量。优选地，如图2所示，所述航班任务队列生成/更新模块(1)包括：航班信息更本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种机场场面车辆智能调度系统，其特征在于：其包括：/n航班任务队列生成/更新模块(1)，用于定时获取航班动态，更新航班任务信息，生成航班任务单元；/n当前航班与冲突航班定义模块(2)，用于从航班任务单元中定义当前航班，计算当前航班所需车辆数目和当前空闲车辆数目，确定航班任务时长，并定义冲突航班任务单元集合；/n当前/冲突航班车辆数分配算法模块(3)，用于定义两种场景的车辆分配算法，并自动根据不同场景进行算法选择；/n车辆任务分配模块(4)，用于分配车辆，确定车辆任务时长，并更新航班任务集合；/n其中当前/冲突航班车辆数分配算法模块(3)包括：/n冲突航班集合检查单元(31)，用于检查冲突航班集合是否为空；/n无冲突航班的车辆分配算法模块(32)，用于为当前无冲突航班的场景提供分配算法；/n存在冲突航班的车辆分配算法模块(33)，用于为当前存在冲突航班的场景提供分配算法；/n车辆优选算法模块(34)，用于应对空闲车辆充足的场景下，通过对车辆权重的计算模型来决定车辆优选结果。/n

【技术特征摘要】
1.一种机场场面车辆智能调度系统，其特征在于：其包括：
航班任务队列生成/更新模块(1)，用于定时获取航班动态，更新航班任务信息，生成航班任务单元；
当前航班与冲突航班定义模块(2)，用于从航班任务单元中定义当前航班，计算当前航班所需车辆数目和当前空闲车辆数目，确定航班任务时长，并定义冲突航班任务单元集合；
当前/冲突航班车辆数分配算法模块(3)，用于定义两种场景的车辆分配算法，并自动根据不同场景进行算法选择；
车辆任务分配模块(4)，用于分配车辆，确定车辆任务时长，并更新航班任务集合；
其中当前/冲突航班车辆数分配算法模块(3)包括：
冲突航班集合检查单元(31)，用于检查冲突航班集合是否为空；
无冲突航班的车辆分配算法模块(32)，用于为当前无冲突航班的场景提供分配算法；
存在冲突航班的车辆分配算法模块(33)，用于为当前存在冲突航班的场景提供分配算法；
车辆优选算法模块(34)，用于应对空闲车辆充足的场景下，通过对车辆权重的计算模型来决定车辆优选结果。


2.根据权利要求1所述的机场场面车辆智能调度系统，其特征在于：所述航班任务队列生成/更新模块(1)包括：
航班信息更新单元(11)，用于获取未来2小时内的所有航班信息；
航班任务集合生成单元(12)，用于为不同的进、离港航班生成多个航班任务单元；
航班任务排序单元(13)，用于按航班时间进行任务排序。


3.根据权利要求2所述的机场场面车辆智能调度系统，其特征在于：所述当前航班与冲突航班定义模块(2)包括：
当前航班定义单元(21)，用于从航班任务集合中定义当前航班；
航班任务所需车辆数目计算单元(22)，用于计算该航班任务所需车辆数；
航班任务时长计算单元(23)，用于计算该航班任务时长；
冲突航班任务确认单元(24)，用于查询与该航班冲突的其它航班任务单元。


4.根据权利要求3所述的机场场面车辆智能调度系统，其特征在于：所述车辆任务分配模块(4)包括：
车辆任务时间分配单元(41)，为选中车辆确认车辆任务次数和时长；
航班任务集合更新单元(42)，用于剔除已分配航班任务，更新航班任务集合。


5.一种机场场面车辆智能调度方法，其特征在于：其包括以下步骤：
(1)定时获取航班动态，更新航班任务信息，生成航班任务单元；
(2)从航班任务单元中定义当前航班，计算当前航班所需车辆数目和当前空闲车辆数目，确定航班任务时长，并定义冲突航班任务单元集合；
(3)定义两种场景的车辆分配算法，并自动根据不同场景进行算法选择；
(4)分配车辆，确定车辆任务时长，并更新航班任务集合；
其中步骤(3)包括：
(31)检查冲突航班集合是否为空，是则执行步骤(32)，否则执行步骤(33)；
(32)为当前无冲突航班的场景提供分配算法，跳转步骤(34)；
(33)为当前存在冲突航班的场景提供分配算法；
(34)应对空闲车辆充足的场景下，通过对车辆权重的计算模型来决定车辆优选结果。


6.根据权利要求5所述的机场场面车辆智能调度方法，其特征在于：所述步骤(1)包括：
(a1)每隔n分钟，定时更新航班动态信息；
(a2)从更新的航班动态中，截取当前时间至未来2小时内的所有新出现的航班信息；
(a3)将上步获取的航班信息，生成多个航班任务单元，每个单元生成的字段有：班号、进/离港类型、任务开始时间、普通乘客数量C_normal、停机位编号、登机口编号。其中，对于进港航班，航班任务开始时间为降落时间；对于离港航班，航班任务开始时间为起飞时间减去30分钟，降落时间/起飞时间的取值优先级规则是：实际起飞/降落时间>预计起飞/降落时间>计划起飞/降落时间；
(a4)将生成的多个航班任务单元，按每个任务开始时间的前后顺序进行排列。


7.根据权利要求6所述的机场场面车辆智能调度方法，其特征在于：所述步骤(2)包括：
(b1)取航班任务单元集合中开始时间最早的航班单元，定义为当前航班；
(b2)计算该航班任务所需车辆数；
(b3)获取自该航班任务开始后，实际空闲的车辆数；
(b4)计算该航班任务时长；
(b5)查询与该航班冲突的其它航班，生成任务单元集合，查询方法是：其它航班的起飞/降落时间若分布在[该航班任务开始时,该航班任务开始时间+t]区间内,则认为其它航班与该航班冲突；
其中所述步骤(b2)包括：
(b21)判断航班普通乘客数C_normal％普通乘客摆渡车载人数的值是否为0,若为0，转步骤(b22)，否则转步骤(b23)；
(b22)该航班任务所需车辆数count_need的值设为C_normal/普通乘客摆渡车载人数；
(b23)该航班任务所需车辆数count_need的值设为INT(C_normal/普通乘客摆渡车载人数)+1；
所述步骤(b4)包括：
(b41)判断count_need/count_left的值是否大于1，若是，转至步骤(b42)，否则转至步骤(b44)；
(b42)定义frequency为假定空闲车辆都分给该航班的情况下，需要每辆车最多跑几次车辆任务；转至此步骤，认为空闲车辆都服务于该航班的条件下，跑一趟也不能全部上客，此时为frequency赋值为INT(count_need/count_left)+1；转至步骤(b43)；
(b43)定义该航班任务时长Duration_flt并赋值，转至此步骤，Duration_flt赋值为15*1+10*(Frequency-1)；其中，假定同一辆车跑同一个航班任务时，第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：宁静，王浩宇，赵灿，喻骏驰，徐腾腾，刘立永，霍海涛，
申请(专利权)人：民航数据通信有限责任公司，
类型：发明
国别省市：北京;11