[发明专利]一种基于约束松弛求解的机场值机人员排班方法

权利要求书

1.一种基于约束松弛求解的机场值机人员排班方法，其特征在于，包括以下步骤

依据各个航空公司给定的航班任务计划，对参与排班的所有员工进行排班所需的基本信息收集；所述基本信息包括排班任务信息、员工信息和约束信息，构造员工与任务之间的资质矩阵；

采用约束满足技术构建排班模型，并对模型中的休息时间约束进行软硬约束的划分，构成软约束集合和硬约束集合；同时基于排班模型定义任务对冲突集和任务-员工冲突集；

利用所收集的基本信息对所构建的排班模型进行求解，若排班模型找到可行解，则输出排班结果；若排班模型无解，则利用约束松弛算法进行求解。

2.根据权利要求1所述的基于约束松弛求解的机场值机人员排班方法，其特征在于，所述利用约束松弛算法进行求解的过程包括：

基于排班任务信息构造特征值，用于量化任务松弛的优先级，并按照优先级排序选出靠前的任务作为待松弛任务；

对选出的每一个待松弛任务，将该任务涉及到的软约束按人员划分为不同的约束组，并且构造指标值对约束组进行排序；选出具有最大指标值的约束组加入到待松弛约束集合当中；

删除排班模型中所有待松弛约束集合包含的约束；

将修改后的排班模型利用所收集的基本信息重新求解，直到找到可行解为止。

3.根据权利要求1所述的基于约束松弛求解的机场值机人员排班方法，其特征在于，所述排班任务信息包括：

任务序号i、工作日J_i、值机任务、开始时间结束时间需求人数需求资质Q_i；

所述员工信息包括：

员工序号k、工号、所属航司组、具备资质Q_k、状态；

所述约束信息包括：

将排班规则作为约束信息，并将其划分为基础约束、休息时间约束和工作量约束三大类，其中：基础约束包括资质约束、人数约束；休息时间约束包括任务间休息约束、班次长度约束、班次间休息约束；工作量约束包括指派任务数约束、休息天数约束、有效工时约束。

4.根据权利要求1所述的基于约束松弛求解的机场值机人员排班方法，其特征在于，所述构造员工与任务之间的资质矩阵，包括：

依据排班任务信息中的需求资质Q_i与员工信息中的具备资质Q_k进行资质矩阵Q的构造；所述资质矩阵分别以员工序号、任务序号作为行列，资质矩阵中任意一个元素Q_ik＝1表示员工k具备任务i所需求的资质，员工k可分配到任务i；Q_ik＝0则表示员工不具备该任务所需求的资质，无法分配到该任务。

进一步地，所述排班模型表示为：

其中，x_ik为0-1变量，若员工k分配到任务i，则x_ik＝1，否则x_ik＝0；Q_ik表示员工k是否具备任务i的需求资质，表示任务i的需求人数，分别表示前一个任务结束时间和后一个任务开始时间，RT_task表示规定的任务间休息时间，i₁、i₂表示同一工作日的两个任务，M表示极大值，表示i₁、i₂所属的工作日，Q_i1k，Q_i2k表示员工k针对于任务i₁、i₂的资质，SL表示班次长度，RT_shift表示班次间休息时间，w_jk为0-1变量，当员工k第j个工作日上班，则w_jk＝1，否则w_jk＝0；分别表示员工指派任务的上下限，分别表示员工休息天数的上下限，分别表示员工有效工时的上下限。