一种机场摆渡车的分配调度方法技术

本发明专利技术提供了一种机场摆渡车的分配调度方法，包括：计算出服务航班之间的相对延误时间和中转距离；以每个待服务航班必须接受摆渡车服务且只能有一次、航班服务的延误时间小于第一设定阈值、服务于同一航班的多辆摆渡车的到达时间差小于第二设定阈值以及满足延误传递作为约束条件，以摆渡车调度导致的航班延误时间最小化、车辆转移距离最小化以及任务量差异最小化为目标构建多目标调度模型；根据摆渡车初始条件、服务航班之间的相对延误时间和中转距离，利用改进的NSGA‑II算法求解，得到Pareto解集，挑选出适合目标值的解，并解码得到摆渡车的调度方案。本方法可以减少机场地面服务能力短缺带来的航班延误。

【技术实现步骤摘要】
一种机场摆渡车的分配调度方法
本专利技术涉及车辆调度
，尤其涉及一种机场摆渡车的分配调度方法。
技术介绍
随着民航事业的快速发展，日益增长的航班数量与有限的地面服务设施之间的供需矛盾开始凸显，机场地面保障服务成为了机场的重点工作。目前，我国大部分机场的地面服务车辆调度工作基本停留在人工水平，这种调度方式过度依赖于人工经验，得到的调度结果难以保证，且容易导致航班延误。在大型机场高峰时段，因为车辆资源紧张，这种弊端更加明显。因此，为确保大型机场高峰时段航班的正常运行，有必要对航班地面服务中的摆渡车调度问题进行建模研究，通过建模的优点在于：(1)运用数学建模的方法，科学制定合理的调度方案来实现摆渡车资源的优化配置，不仅能节省人工成本，而且能提高摆渡车的使用效率，对推进机场智能化的发展和提高机场运营管理水平具有重大意义。(2)针对大型机场高峰时段车辆资源紧张的特点，对摆渡车资源进行优化调度，可以提高航班过站效率，减少特殊时期造成的航班延误，确保航班的正常运行。目前，现有的机场地面服务摆渡车调度方法主要存在两个不足之处。首先本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种机场摆渡车的分配调度方法，其特征在于，包括：/n根据航班时刻表筛选出时间窗内的待服务航班集合，计算出待服务航班的服务需求，进而计算出服务航班之间的相对延误时间和中转距离；/n以每个待服务航班必须接受摆渡车服务且只能有一次、航班服务的延误时间小于第一设定阈值、服务于同一航班的多辆摆渡车的到达时间差小于第二设定阈值以及满足延误传递作为约束条件，以摆渡车调度导致的航班延误时间最小化、车辆转移距离最小化以及任务量差异最小化为目标构建多目标调度模型；/n根据摆渡车初始条件和所述的服务航班之间的相对延误时间和中转距离，利用改进的NSGA-II算法对所述的多目标调度模型进行求解，得到Pareto解集...

【技术特征摘要】
1.一种机场摆渡车的分配调度方法，其特征在于，包括：
根据航班时刻表筛选出时间窗内的待服务航班集合，计算出待服务航班的服务需求，进而计算出服务航班之间的相对延误时间和中转距离；
以每个待服务航班必须接受摆渡车服务且只能有一次、航班服务的延误时间小于第一设定阈值、服务于同一航班的多辆摆渡车的到达时间差小于第二设定阈值以及满足延误传递作为约束条件，以摆渡车调度导致的航班延误时间最小化、车辆转移距离最小化以及任务量差异最小化为目标构建多目标调度模型；
根据摆渡车初始条件和所述的服务航班之间的相对延误时间和中转距离，利用改进的NSGA-II算法对所述的多目标调度模型进行求解，得到Pareto解集；
根据调度现场需要，从所述的Pareto解集中挑选出适合目标值的解，并解码得到摆渡车的调度方案；
根据所述的调度方案对摆渡车进行分配调度。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述多目标调度模型的目标函数表达式如下式(1)所示：



其中，I表示待服务航班集合；DELAYi是航班i服务产生的延误时间；K表示摆渡车集合；表示摆渡车在服务完航班i后紧接着服务航班j所需要的转移时间；表示摆渡车k从空闲开始地点到首个航班i的服务开始地点之间的转移时间；yi,j表示航班i和航班j是否由同一摆渡车服务且任务相邻，航班i和航班j由同一摆渡车服务且任务紧邻时取1否则取0；表示航班j是否由摆渡车k服务，航班j由摆渡车k服务时取1否则取0；|I|和|K|分别表示待服务航班数量和摆渡车数量。


3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的以每个待服务航班必须接受摆渡车服务且只能有一次、航班服务的延误时间小于第一设定阈值、服务于同一航班的多辆摆渡车的到达时间差小于第二设定阈值以及满足延误传递作为约束条件，包括根据下式(2)计算的延误传递作为约束条件：



其中，DELAYi是航班i服务产生的延误时间；表示当航班i按时服务时航班j服务产生的延误时间。


4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的利用改进的NSGA-II算法对所述的多目标调度模型进行求解，得到Pareto解集，包括：
S401对改进的NSGA-II算法参数进行初始化；
S402采用排列编码对待服务航班集合进行编码，随机产生种群规模为N的初始种群Pt，将染色体解码成调度计划并根据摆渡车初始条件和所述的服务航班之间的相对延误时间和中转距离计算每个个体对应的三个目标函数值，依据每个个体得到的三个目标函数值对种群Pt进行快速非支配排序和拥挤距离计算；
S403根据得到的排序和拥挤距离计算结果，借助拥挤度比较算子进行二元锦标赛选择，筛选出一部分种群，
S404根据计算出的交叉率和变异率，对S403筛选出的种群进行顺序交叉(OrderCrossover，OX)和基于基因互换的变异，产生种群规模为N的子代种群Qt；
S405依据局部搜索算子对子代种群Qt中的个体进行局部搜索，并根据搜索结果对子代种群Qt中个体进行更新；
S406根据进化代数判断是否终结算法：
如果进化代数超过最大进化代数则算法结束，当前得到的种群中非支配解集即为所求的Pareto解集，否则进入步骤S407；
S407进化代数增加一，根据增加后的进化代数和温度控制公式更新当前温度，并根据当前温度更新局部搜索长度；
S408将父代种群Pt和子代种群Qt...

【专利技术属性】
技术研发人员：毕军，刘祎，丁聪，王付军，赵小梅，
申请(专利权)人：北京交通大学，
类型：发明
国别省市：北京;11