民用機(jī)場停機(jī)位分配管理能力建設(shè)與評價研究

任玥瑩

成都雙流國際機(jī)場股份有限公司 四川成都 610000

1 機(jī)位分配管理能力體系

民用機(jī)場停機(jī)位分配管理能力的建設(shè)和實(shí)踐應(yīng)至少包含以下4方面內(nèi)容。

（1）規(guī)則模型：業(yè)務(wù)規(guī)則的設(shè)計、挖掘、演繹。

（2）功能設(shè)計：契合現(xiàn)實(shí)業(yè)務(wù)場景的功能原型設(shè)計。

（3）智能算法：業(yè)務(wù)場景、規(guī)則、業(yè)務(wù)目標(biāo)的支撐和實(shí)現(xiàn)。

（4）評價體系：針對特定機(jī)場不同特征和運(yùn)行特性的停機(jī)位分配管理能力的評價標(biāo)準(zhǔn)研究、制訂。

這是一個體系性、整體性的研究工作，應(yīng)避免割裂，4 個要素相互依存、相互制約、對立統(tǒng)一[1]。

2 規(guī)則模型研究

規(guī)則是機(jī)位分配的基礎(chǔ)，只有在充分理解業(yè)務(wù)知識的前提下，才能設(shè)計準(zhǔn)確的規(guī)則集合，從而構(gòu)建合理的分配模型。隨著機(jī)場精細(xì)化管理水平不斷提升，規(guī)則類型也不斷衍生，其復(fù)雜度和關(guān)聯(lián)性急劇擴(kuò)大，特別是對于一個大型國際樞紐機(jī)場，其規(guī)則總數(shù)可達(dá)幾萬項(xiàng)，而持續(xù)維護(hù)規(guī)則也變得愈發(fā)艱巨。在此情況下，如何實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)目標(biāo)向規(guī)則的合理轉(zhuǎn)化和快速迭代，使系統(tǒng)輸出的分配方案始終符合預(yù)期，需要深入研究。因此，規(guī)則的研究、挖掘、演繹應(yīng)該是一個持續(xù)的過程，不應(yīng)作為一個功能模塊固化到機(jī)場業(yè)務(wù)人員使用的生產(chǎn)系統(tǒng)中。規(guī)則模型是業(yè)務(wù)目標(biāo)的集中體現(xiàn)，通?；谝韵聨讉€方面[2]。

2.1 動態(tài)約束

這是首要關(guān)注的因素。當(dāng)前普遍運(yùn)用的機(jī)型約束、航空公司合約、航班屬性限制等基本約束條件已無法全面滿足高負(fù)荷甚至超負(fù)荷狀態(tài)下停機(jī)位分配要求。更多涉及到運(yùn)行安全、保障效率的機(jī)位停放動態(tài)限制，例如滑入與推出沖突、多停機(jī)位容量動態(tài)縮減等業(yè)務(wù)場景，這類業(yè)務(wù)場景應(yīng)得到研究人員的充分分析與理解。這類因機(jī)位分配導(dǎo)致對本機(jī)位或其他機(jī)位分配規(guī)則的動態(tài)影響，我們稱之為動態(tài)約束，它本身就是一個復(fù)雜的規(guī)則集合。不同機(jī)場的動態(tài)約束要因地制宜。

2.2 分配約束

分配約束集中表達(dá)了停機(jī)位分配管理的作用范圍，即在什么樣的時間段和運(yùn)行條件下，哪些機(jī)位和航班應(yīng)參與到分配和調(diào)整中。例如，在滑行道上設(shè)置的臨時機(jī)位并非在任何時間和運(yùn)行環(huán)境下均可用；在批量分配、航班停機(jī)位切割、分配結(jié)果動態(tài)調(diào)整等業(yè)務(wù)場景下，必然涉及對可調(diào)整航班的歸類和范圍劃定。

3 智能算法選擇

機(jī)位分配主流解決方案可劃分為精確求解與啟發(fā)式求解兩大類。早期研究與工程應(yīng)用大多基于精確求解方法，該方法通過對現(xiàn)實(shí)停機(jī)位分配業(yè)務(wù)進(jìn)行抽象建模構(gòu)建出線性規(guī)劃數(shù)學(xué)模型，基于分支定界法、列生成法等開發(fā)出求解器來處理分配問題。隨著研究發(fā)展，業(yè)界將停機(jī)位分配作為一類典型的NP-hard 問題進(jìn)行研究，導(dǎo)致求解器方式對算力要求很高，同時隨著參與分配航班數(shù)量增加，使得可能的分配結(jié)果數(shù)量也呈指數(shù)增長，即 “組合爆炸” 問題，這導(dǎo)致求解器的計算時間也隨之顯著增加[2]。因此，近年來業(yè)界提出了基于啟發(fā)式算法的解決方案，這類算法基于特定的計算智能技術(shù)，能夠在可接受時間內(nèi)給出滿意的分配結(jié)果[3]。

4 評價體系建立

要真實(shí)反映出一個機(jī)場的停機(jī)位分配管理水平必須要有相應(yīng)的評價體系，但目前業(yè)內(nèi)尚未形成規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)實(shí)踐研究，機(jī)位分配評價體系的構(gòu)建和運(yùn)用，首先要有對機(jī)場整體業(yè)務(wù)、停機(jī)位分配業(yè)務(wù)和其關(guān)聯(lián)業(yè)務(wù)的深度理解和抽象，以及對特定機(jī)場運(yùn)行特性和業(yè)務(wù)流程的精準(zhǔn)把控，然后通過大量的業(yè)務(wù)探討、數(shù)據(jù)分析和回歸驗(yàn)證從而漸進(jìn)式落地[3]。

構(gòu)建評價體系首先要對安全支撐能力和分配結(jié)果的正確性有一個基本認(rèn)識：安全是機(jī)場生產(chǎn)運(yùn)營的底線，正確是優(yōu)化的前提，它們都具有 “一票否決” 的特性。因此，在預(yù)評價中，應(yīng)至少考慮表1 中所列先驗(yàn)條件是否得到滿足。

表1 停機(jī)位分配管理能力評價的先驗(yàn)條件

5 結(jié)語

如何判斷一個機(jī)場停機(jī)位分配管理水平，目前業(yè)內(nèi)尚未有標(biāo)準(zhǔn)規(guī)則對其進(jìn)行有效考核和評價，大多是針對諸如靠橋率、運(yùn)算效率、分配成功率等算法層面指標(biāo)的考量。這類評價方式在本質(zhì)上并未考慮機(jī)場之間不同的環(huán)境條件和運(yùn)行特性，無法真實(shí)反映出一個機(jī)場的停機(jī)位分配管理水平。隨著可采集的航班全流程運(yùn)行數(shù)據(jù)與日俱增，還應(yīng)思考如何充分發(fā)揮大數(shù)據(jù)的價值，進(jìn)行關(guān)聯(lián)業(yè)務(wù)場景的影響分析，進(jìn)而打造領(lǐng)域知識圖譜并持續(xù)跟進(jìn)和維護(hù)其演繹過程，從更多的視角研究解決業(yè)務(wù)洞察、規(guī)則建模、評價體系構(gòu)建等方面問題。