航空機組運行管理方法、系統及終端設備技術方案

本發明專利技術公開了一種航空機組運行管理方法、系統及終端設備，該方法包括：根據獲取的航班計劃表，確定由預設數量的航班組成的多個初始任務段，根據該初始任務段，確定出多個包括起始半環和結束半環的初始任務環，以航班運行總成本最小為目標函數，從多個初始任務環中確定出多個目標任務環，根據確定出的目標任務環和獲取的機組人員信息數據，確定機組人員在多個目標任務環中的排班。在本實施例中在任務環的生成過程中，首先搭建出兩個半環，即起始半環和結束半環，然后再將半環與外基地的任務搭配組合，通過半環搭橋，可以靈活銜接外基地任務環，最大化覆蓋任務，保證均衡、合理利用機組資源，確保機組安排的合法性，同時實現機組成本的最小化。

【技術實現步驟摘要】
航空機組運行管理方法、系統及終端設備
本專利技術涉及計算機領域，尤其涉及一種航空機組運行管理方法、系統及終端設備。
技術介紹
擁有多個基地(≥2個)的航空公司，經常會因為航空市場的差異和飛行資源的分布狀況造成基地的機組資源和航班數量不匹配的現象。機組資源相對稀缺的基地，無法滿足其負責的航班對機組資源的需求，如果沒有其他基地的支援，不得不取消航班，造成航空公司整體收益的極大損失。而機組資源相對充足的基地，將會出現“飛不飽”(機組人員的月度飛行小時數低于法定月度可飛小時數)的情況，影響機組的收入和滿意度，對飛行安全造成一定的負面影響。航班計劃表包括航班計劃表，即航班號、航班起飛機場、航班降落機場、航班起飛時間、航班降落時間、人員數量需求等，航班計劃表的制定，主要是在運輸需求預測結果的基礎上，根據航空公司各個航線市場上的需求在一段時間內的分布情況、機場的時刻資源以及機隊資源，確定合理的航班頻次、航班時刻等。目的是最大程度地擴大航空公司在運輸市場上的份額，以增大收益。但是，由于基地的機組資源數量與航班計劃的制定并不具有強相關性，而且，在航班計劃制定過程中，并未充分考慮各基地所擁有的機組資源，難以對航班和機組資源做出協調安排，機組資源數和航班數量匹配程度較低。目前，航空公司的機組排班編制方法多為手工編制，排班計劃的編制質量依賴于人工經驗，也有一些大中型航空公司采用優化技術來安排機組資源，主要是分為兩部分：一是基于時間范圍確定航班計劃表，考慮民航局的法規和航空公司的某些規則，生成從基地出發至基地結束，包含多個數量航班的多個任務環，二是基于上述得到的多個任務環，考慮機組人員信息(例如資質、工作狀態等)和安全法規，將所有的任務環分配給合法的機組人員。但是，由于機組人員屬地分配不均勻，需要大量跨基地組員調度。造成這個的原因，除了之前所描述的業務因素外，還受到算法模型的限制。導致現有模型無法很好地解決機組人員屬地分配不均勻的問題的關鍵是，航班配對(任務環優化)和人員派遣(派遣優化)是兩個相互獨立的模塊。由于生成的任務環的出發站點和終止站點必須為同一基地，且該基地必須是執行該任務環機組人員的基地。這意味著機組人員只能從本基地出發，最終又回到本基地。該技術的弊端在于機組人員的運用不夠靈活，不能對各基地的機組資源進行協調統籌安排，因而無法對其它基地進行有效的支援。將任務環分配給機組人員的階段，現有優化算法只考慮任務環時間上的連續性，不能處理任務環空間上的連接關系。這樣造成：首先，無法進行不同基地間任務環的分配；其次，無法自動連接需要到外站執行的特殊預占任務，例如定期復訓。機組的任務分配需要遵循嚴格的安全法規。法規引擎作為一個獨立的功能模塊，和優化算法緊密結合。一旦任務環的模式發生改變，也必然會引起法規引擎的連鎖改變，從而增加航空公司管理難度和成本。
技術實現思路
本專利技術實施例提供一種航空機組運行管理方法、系統及終端設備，以解決現有技術中難以對航班和機組資源做出協調安排，導致航空公司管理難度大、成本高的問題。為了解決上述技術問題，本專利技術是這樣實現的：第一方面，提供了一種航空機組運行管理方法，該方法包括：根據獲取的航班計劃表，確定由預設數量的航班組成的多個初始任務段，所述航班計劃表包括航班號、航班的出發基地、航班的結束基地、航班的出發時間和航班的結束時間；根據所述多個初始任務段，確定出多個初始任務環，所述初始任務環均包括起始半環和結束半環，所述起始半環和結束半環均為出發基地和結束基地不同的任務段，所述起始半環的出發基地與所述結束半環的結束基地相同，所述起始半環的出發基地為機組人員的所屬基地；以航班運行總成本最小為目標函數，從所述多個初始任務環中確定出多個目標任務環；根據所述目標任務環和獲取的機組人員信息數據，確定機組人員在所述多個目標任務環中的排班。第二方面，提供了一種航空機組運行管理系統，該系統包括：第一確定模塊，用于根據獲取的航班計劃表，確定由預設數量的航班組成的多個初始任務段，所述航班計劃表包括航班號、航班的出發基地、航班的結束基地、航班的出發時間和航班的結束時間；第二確定模塊，用于根據所述多個初始任務段，確定出多個初始任務環，所述初始任務環均包括起始半環和結束半環，所述起始半環和結束半環均為出發基地和結束基地不同的任務段，所述起始半環的出發基地與所述結束半環的結束基地相同，所述起始半環的出發基地為機組人員的所屬基地；任務環確定模塊，用于以航班運行總成本最小為目標函數，從所述多個初始任務環中確定出多個目標任務環；機組人員確定模塊，用于根據所述目標任務環和獲取的機組人員信息數據，確定機組人員在所述多個目標任務環中的排班。第三方面，提供了一種終端設備，包括：存儲器、處理器及存儲在所述存儲器上并可在所述處理器上運行的計算機程序，所述計算機程序被所述處理器執行時實現如第一方面所述的方法的步驟。第四方面，提供了一種計算機可讀存儲介質，所述計算機可讀存儲介質上存儲計算機程序，所述計算機程序被處理器執行時實現如第一方面所述的方法的步驟。在本專利技術實施例中，首先根據獲取的航班計劃表，確定由預設數量的航班組成的多個初始任務段，然后根據該初始任務段，確定出多個包括起始半環和結束半環的初始任務環，再以航班運行總成本最小為目標函數，從上述多個初始任務環中確定出多個目標任務環，最后根據確定出的目標任務環和獲取的機組人員信息數據，確定機組人員在多個目標任務環中的排班。在本專利技術實施例中在任務環的生成過程中，首先搭建出兩個半環，即起始半環和結束半環，然后再將半環與外基地的任務搭配組合，通過半環搭橋，可以靈活銜接外基地任務環，最大化覆蓋任務，保證均衡、合理利用機組資源，確保機組安排的合法性，同時實現機組成本的最小化。附圖說明此處所說明的附圖用來提供對本專利技術的進一步理解，構成本專利技術的一部分，本專利技術的示意性實施例及其說明用于解釋本專利技術，并不構成對本專利技術的不當限定。在附圖中：圖1是本專利技術實施例提出的一種航空機組運行管理方法的流程圖；圖2是本專利技術實施例提供的一種航空機組運行管理系統的示意圖；圖3是本專利技術實施例提供的一種終端設備的硬件結構示意圖；圖4是本專利技術實施例提供的一種任務環結構示意圖。具體實施方式下面將結合本專利技術實施例中的附圖，對本專利技術實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本專利技術一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦＠夹g中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本專利技術保護的范圍。本專利技術實施例提供了一種航空機組運行管理方法、系統及終端設備，該航空機組運行管理方法首先搭建出兩個半環，即起始半環和結束半環，然后派遣優化將半環與外基地的任務環搭配組合，以提高利用率，通過預設的任務環排班算法，確定出航空機組的目標任務環和機組人員在任務環中各個航段及各個航班中的排班情況，可以將組成員合理安排到生本文檔來自技高網...

【技術保護點】
1.一種航空機組運行管理方法，其特征在于，包括：/n根據獲取的航班計劃表，確定由預設數量的航班組成的多個初始任務段，所述航班計劃表包括航班號、航班的出發基地、航班的結束基地、航班的出發時間和航班的結束時間；/n根據所述多個初始任務段，確定出多個初始任務環，所述初始任務環均包括起始半環和結束半環，所述起始半環和結束半環均為出發基地和結束基地不同的任務段，所述起始半環的出發基地與所述結束半環的結束基地相同，所述起始半環的出發基地為機組人員的所屬基地；/n以航班運行總成本最小為目標函數，從所述多個初始任務環中確定出多個目標任務環；/n根據所述目標任務環和獲取的機組人員信息數據，確定機組人員在所述多個目標任務環中的排班。/n

【技術特征摘要】
1.一種航空機組運行管理方法，其特征在于，包括：
根據獲取的航班計劃表，確定由預設數量的航班組成的多個初始任務段，所述航班計劃表包括航班號、航班的出發基地、航班的結束基地、航班的出發時間和航班的結束時間；
根據所述多個初始任務段，確定出多個初始任務環，所述初始任務環均包括起始半環和結束半環，所述起始半環和結束半環均為出發基地和結束基地不同的任務段，所述起始半環的出發基地與所述結束半環的結束基地相同，所述起始半環的出發基地為機組人員的所屬基地；
以航班運行總成本最小為目標函數，從所述多個初始任務環中確定出多個目標任務環；
根據所述目標任務環和獲取的機組人員信息數據，確定機組人員在所述多個目標任務環中的排班。


2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，根據所述多個初始任務段，確定出多個初始任務環，包括：
從所述多個初始任務段中選擇出多對初始任務段，每對所述初始任務段中的第一初始任務段的出發基地和第二初始任務段的結束基地相同；
將任一對初始任務段作為一個初始任務環的起始半環和結束半環；
將包含所述起始半環和結束半環的任務環作為初始任務環，所述初始任務環包括起始半環、多個中間段和結束半環，所述中間段為包含非出發基地的初始任務段。


3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述以航班運行總成本最小為目標函數，從所述多個初始任務環中確定出多個目標任務環，包括：
以航班運行總成本最小為目標函數，計算所述多個初始任務環；
將滿足所述目標函數的初始任務環確認為目標任務環。


4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，所述目標函數如下式所示：



所述目標函數的約束條件包括：





















其中，P為航班運行總成本；F為航班總數；G為任務環集合；Bij為航班分配給任務環的運營成本；xij為航班i是否被分配到任務環j，當航班i被分配到任務環j時，xij為1，當航班i未被分配到任務環j時，xij為0；yi為松弛變量，當航班i被分配到任務環j時，yi為1，當航班i未被分配到任務環j時，yi為0；xmj為航班m是否被分配到任務環j；STOL為時間上相互重疊的兩兩航班的集合；SFleet為航班機型不匹配的集合；Bk為屬于基地k的所有任務環集合；MLimit為基地k資源限制；D為包含乘機的所有任務環集合；DLimit為優化周期內乘機次數限制；Ec為第c天從基地E出發的半環；NLimit為單日基地E支援外基地資源限制；p為從基地p出發帶洲際航線半環的集合；PLimit為優化周期內基地p允許生成帶洲際航線半環的...

【專利技術屬性】
技術研發人員：龔強，張哲銘，阮智勇，劉春平，向杜兵，徐子恒，
申請(專利權)人：杭州派邇信息技術有限公司，
類型：發明
國別省市：浙江;33