[发明专利]一种机场机位分配方法

说明书

本发明公开了一种机场机位分配方法，包括：根据预分配航班表中航班信息，建立各航班中进港机位和离港机位的所有组合对应的初始Q表；采用ε贪婪搜索方法在各航班中均筛选出一个进港机位和离港机位组合，作为表征各航班的基因组；各航班按顺序排列后，相应基因组构成染色体，并计算其适应度；根据各航班回报值更新Q表；经过多次迭代染色体和更新Q表，得到机位分配方案。本发明不依赖初始种群的生成，且计算收敛速度快，同时通过本发明获取的机场分配方案能极大提高机场机位的利用率。

技术领域

本发明属于调度分配领域，更具体地，涉及一种机场机位分配方法。

背景技术

机位分配问题是NP(Non-deterministic Polynomial)完全问题，国内的很多机场仍然采用人工分配的方法，然而，随着机场规模的不断扩大，机位分配方案呈指数增长，这给工作人员带来了巨大的工作量，实现机位分配的智能化与便捷化迫在眉睫。机位分配问题的解决，可充分利用机场资源，提高机场运行效益和服务质量，通常可采用各种现代数值求解算法例如传统遗传算法、模拟退火算法等。

传统遗传算法求解机位分配方案，是一种可行的方案。但是传统遗传算法求解结果很不稳定，弱化了机位、机型约束，交叉、变异时需要自我纠正，收敛速度慢、初始种群生成困难等问题。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种机场机位分配方法，旨在解决传统遗传因对初始化种群的依赖较大而导致机位利用率低的问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种机场机位分配方法，包括：

(1)根据预分配航班表中航班信息，建立各航班各动作对应的初始Q表；具体包括如下步骤：

(1.1)获取航班和机场机位信息；

所述信息包括：航班编号、机型、是否为公务、是否为VIP、是否为国际航线、进港时刻、离港时刻、机场调度业务规则信息及每个机位对应机型约束信息；

(1.2)根据上述信息，确定各航班中进港机位和离港机位的组合；

具体地，各航班采用进港机位和离港机位表示，将进港机位和离港机位作为航班对应的两个基因，即在染色体中位于奇偶位相邻两个基因代表一个航班；

优选地，对每个航班而言，所有可能的基因组合称为该航班对应的动作空间；

(1.3)对各航班中进港机位和离港机位组合进行Q表初始化；

优选地，Q表初始化过程为：

根据机场业务硬约束、软约束规则，对于各航班中进港机位和离港机位组合，满足约束条件赋予正数，不满足约束条件赋予负数；

(2)对各航班中进港机位和离港机位组合采用ε贪婪搜索算法选择；

优选地，ε贪婪搜索算法为：随机设定阈值α，当ε＜α时，在各航班动作中筛选最大Q值对应的进港机位和离港机位组合，否则，在各航班中均随机筛选任一进港机位和离港机位组合；

(3)根据选择的各航班进港机位和离港机位组合构建染色体，并计算染色体的适应度；

优选地，根据上述ε贪婪搜索算法筛选获取的各航班进港机位和离港机位组合，利用动作-基因映射表构建航班数目两倍大小的染色体，更为具体地，染色体由N个航班筛选的进港机位和离港机位组合组成；

优选地，对染色体而言，因N个基因组中基因的不同构建的染色体集合称为状态空间；