[发明专利]一种针对机场资源分配方案的多维目标评选方法

说明书

技术领域

本发明属于民用航空技术领域，涉及机场的资源分配，尤其涉及机场各重要运营资源的分配方案评价与选择。

背景技术

在机场生产运营中，停机位、登机口、行李提取装盘等设施设备作为重要运营资源，均需要提前确定何时为具体哪一个航班提供服务。机场工作人员一般提前一天或数小时完成该类分配工作。由于机场运营资源分配(下文简称资源分配)属于典型的组合优化问题，因此在满足资源使用限制下会有多个可行的分配方案，如何比较并选出满足工作人员业务要求的方案，是一项重要的工作。在方案比选中，由于需要同时基于多个角度或维度的目标、指标要求进行比选，因此这也是一项复杂的工作。以机位分配业务为例，常见的要求有航班靠桥率、机位利用率、机位使用均衡性、机位冗余性等。

目前在机场的资源分配工作中，对分配方案比选的研究与应用相对滞后。以停机位分配为例，在实际工作中机位分配主要采取两种方式进行：人工分配与基于业务规则的计算机自动分配。第一种方式完全采用手工方式为每个航班逐一分配机位或其它资源，工作量大、效率低下，其操作结果只会产生一个分配方案亦无法确定优劣好坏。第二种方式使用计算机系统进行自动分配，系统能够处理多个分配方案，但在进行比选时常将多个目标要求得分加权求和得到总分后再进行比较。该方式存在一些固有的难点，一是其权重的设置直接影响评价效果的好坏，而准确的权重设定却是一个棘手的问题；同时，不同目标要求的含义与量化结果不同，例如机位分配方案中对靠桥率、机位使用均衡性、冲突航班数等，如何将其纳入到一个可统一比较的平台也是难点之一。另一方面，分配方案的比选是一个典型的多目标优化问题，若采用每个目标单独比较的方式，常常出现某些方案在一项指标上好而另一些指标上差于其它方案的情况，其最后的优胜方案可能有多个，每个方案在不同方面最符合人员的期望，即“各有千秋”。因此，如何设定合适的优劣比较方法，准确有效的表达工作人员的比较意图，是有效实现方案比较的关键之一。

国内民航生产保持高位增长，据民航局统计2016年旅客吞吐量已突破10亿人次，机场航班量持续高速的增长对机场资源分配管理提出了急迫而严苛的要求，如何从多个维度确保选出分配方案的优秀性是一个亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于：提出一种基于用户期望值指标与目标优先级的机场资源分配方案的多维目标评选方法，实现对不同分配方案的自动评价与比较，有效简化业务流程与人员劳动强度，提高机场资源分配工作效率，优化资源分配的效果，并从整体上提升机场航班运营保障水平。本发明由目标评价体系构建阶段、方案评分比较阶段及优胜方案呈现阶段构成。第一阶段构建出一个基于多维度目标要求的评价体系，通过可量化、可比较的方式描述用户对分配方案的业务要求与期望。在获取到待比选的分配方案后，第二阶段根据目标评价体系对各方案进行评价与比较，并选出最符合用户期望的一个多个方案。第三阶段将优胜方案通过表格数据、图形图表等方式向用户呈现，供用户进行后续抉择。各阶段工作均由不同组成部分构成，下图为各阶段工作概要示意图如附图1所示。

为了更好地说明本发明的技术方案，现设定如下用语：

a.目标(obj)：工作人员进行方案比选时考虑的业务要求或指标。例如机位分配工作中的靠桥率要求、行李转盘分配工作中的使用均衡性要求等。

b.目标量化表达式(F(obj))：通过用数学表达式说明的业务要求或指标。将业务要求或指标进行量化是后续方案间实现优劣比较的基础。

c.评分期望区间：对于某个目标的评分，用户期望分配方案应达到的得分范围。例如靠桥率要达到75％至85％区间。

d.分层目标集(obj_set)：该结构用于表达工作人员对不同目标的重视程度。obj_set由多个具有不同优先级的目标分组构成。每个分组obj_seti含有一个或多个目标，优先级越高表示工作人员对该组目标越重视。相同分组内的各目标具有同样重要性。

e.比较器(Cpr(obj))：是针对每个目标定义的一种比较逻辑，用于定义不同方案在该目标上进行比较时，谁优谁劣。比较逻辑可以简单的数字大小，也可以是复杂的关系组合。例如以航班靠桥率目标为例，在期望靠桥率越大越好情况下，大于“>”逻辑能够给出方案间的优劣(靠桥率为80％的方案优于靠桥率为76％的方案)。