機場排班系統(tǒng)智能化設(shè)計分析

關(guān)華　區(qū)樂穎 余龍水 歐國群　甘浩

【關(guān)鍵詞】機場排班；智能化技術(shù)；應(yīng)用措施

良好的排班方案有利于機場的正常運營，而如果排班方案不恰當(dāng)，則會對機場的安全運營帶來負面的影響。在實際的排班過程中，因為機場人數(shù)、任務(wù)量和運營規(guī)則等客觀條件的存在，排班的結(jié)果不能完全滿足機場管控需要，因此，人工排班將不利于機場科學(xué)合理地管理和運營，而為了解決這一問題，需要建立智能化的排班系統(tǒng)，實現(xiàn)機場排班的合理化，滿足機場管控需求。

一、機場排班的要求及特征

人員排班問題的出現(xiàn)可追溯到20世紀50年代，最早是在1954年由Edie提出的關(guān)于收費站員工的分配問題，人員排班的核心目標(biāo)是形成快速有效的人員分配模式，保證在短時間內(nèi)將所有員工安排到對應(yīng)的班次任務(wù)上，可以看出排班工作的性質(zhì)屬于組合優(yōu)化問題。

機場是旅客獲取航空服務(wù)的主要場所，其提供的服務(wù)種類繁多，且每項服務(wù)都會開設(shè)對應(yīng)的業(yè)務(wù)室來負責(zé)該服務(wù)內(nèi)容的執(zhí)行，詹智勇等人在研究中指出可以將機場服務(wù)分為兩大類，分別是停機坪任務(wù)和航站樓任務(wù)，前者的任務(wù)包括旅客的行李裝卸、客艙的清潔工作以及給油給水等，后者包括旅客在出發(fā)和抵達前后的手續(xù)辦理以及安保和值機服務(wù)，此外考慮到航運高峰時期的存在，機場的人員排班和現(xiàn)場調(diào)度還要分出非高峰期人員排班和高峰期人員排班[1]。

以上因素使得機場人員排班的復(fù)雜度高于一般組合優(yōu)化工作，不合理的人員排班會影響到對值機任務(wù)信息的獲取以及最終的服務(wù)效果，對機場的形象和口碑帶來負面影響，因此利用智能化技術(shù)提升排班合理性，成為機場在未來發(fā)展和建設(shè)中必須要重視和積極改變的部分。

二、智能化系統(tǒng)的特點與設(shè)計思路

（一）智能化系統(tǒng)的特點

傳統(tǒng)人員排班管理模式，只能提供普遍化、模式化的服務(wù)內(nèi)容，受航空時段、環(huán)境因素影響較大。智能化系統(tǒng)因為其強大的數(shù)據(jù)兼容性和過濾性，為人員排班管理服務(wù)多樣化奠定了基礎(chǔ)，在智能化系統(tǒng)的輔助下，人員排班管理可以在海量情報信息中進行篩選和歸納，為服務(wù)對象制定多樣化的服務(wù)策略，提供個性化的服務(wù)內(nèi)容，讓機場為旅客提供更優(yōu)質(zhì)的服務(wù)體驗[2]。

智能化系統(tǒng)的應(yīng)用為人員排班管理創(chuàng)造了更高效的運作環(huán)境，它主要技術(shù)特性包括兩點，第一是對海量數(shù)據(jù)的高效運算處理能力，能夠在極短的時間內(nèi)，完成對數(shù)據(jù)信息的深度分析，從中提取出有價值的信息；第二是可以通過不斷地觀察、學(xué)習(xí)、模仿人類思維方式，快速對航空服務(wù)請求作出響應(yīng)。依靠智能化排班系統(tǒng)能夠減輕工作人員的工作壓力，還可以讓航空服務(wù)更加人性化、智能化，所以在智能化的機場人員排班管理工作中，大數(shù)據(jù)及人工智能技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)顯得尤為必要。

在大數(shù)據(jù)時代下，智能化系統(tǒng)的應(yīng)用已經(jīng)相當(dāng)普及。機場應(yīng)用智能化系統(tǒng)支持自身的人員排班管理服務(wù)開展，有利于機場調(diào)度數(shù)據(jù)的大量存儲和快速調(diào)用，讓機場調(diào)度數(shù)據(jù)在航空服務(wù)中發(fā)揮出更佳的效用。

（二）智能化系統(tǒng)設(shè)計思路

系統(tǒng)以PC為端口，建立服務(wù)器集群與人員排班模型，依靠算法的應(yīng)用來解出不同因素對工作人員在不同時段執(zhí)行航空服務(wù)的影響效果，根據(jù)影響效果進行合理排班，其邏輯框架如圖1所示。

圖 1 系統(tǒng)運作邏輯

根據(jù)圖1所示，首先依靠對機場現(xiàn)場的監(jiān)控以及值機員工的登記情況和工作記錄進行搜集，獲取計算所需數(shù)據(jù)，將搜集的關(guān)于機場人員、設(shè)備以及環(huán)境等方面的數(shù)據(jù)錄入軟件進行計算，根據(jù)計算結(jié)果獲知影響人員排班的主要因素，并適當(dāng)調(diào)整排班方案，以此避免出現(xiàn)排班失當(dāng)，保證所有值機人員能順利完成值機任務(wù)[3]。

三、智能化系統(tǒng)的分析方法及影響因素分析邏輯

（一）分析方法

對于影響人員分配和班次安排的因素，可以選用熵值計算法來獲取，目前較常用的熵值分析軟件有MATLAB和SPSSAU，此外EXCEL也能進行簡單的熵值分析，但因為該軟件的技術(shù)限制，管理人員在應(yīng)用以EXCEL為主的計算軟件時，需要自己手動計算獲取結(jié)果，造成管理人員的工作量增加，不符合智能化要求，因此建議選用可以進行自動計算的MATLAB或者SPSSAU作為智能化排班系統(tǒng)的主要計算軟件。熵值計算采用態(tài)函數(shù)對其具體含義進行了解釋：

根據(jù)公式（19）計算出指標(biāo)的熵值，最終明確該指標(biāo)對班次利用影響。

人員要素指標(biāo)包括工作人員工作水平、服務(wù)水平，設(shè)備設(shè)施指標(biāo)包括飛機地面電源、助航燈等，環(huán)境要素指標(biāo)包括小鳥、天氣、自然災(zāi)害等，根據(jù)公式（15）建立工作人員要素、設(shè)備設(shè)施指標(biāo)、工作環(huán)境要素熵需要的評價指標(biāo)矩陣，根據(jù)公式（16）和公式（17）計算出工作人員要素、設(shè)備設(shè)施指標(biāo)、工作環(huán)境要素的各個指標(biāo)熵值，將熵值代入到公式（18）中算出每一個指標(biāo)的熵權(quán)，將每一個指標(biāo)的熵權(quán)再代入公式（19）中，可以計算出工作人員要素、設(shè)備設(shè)施指標(biāo)、工作環(huán)境要素的熵值，根據(jù)三項要素的正熵和負熵增加情況，明確工作人員要素、設(shè)備設(shè)施指標(biāo)、工作環(huán)境要素對班次配置的影響。

結(jié)語

綜上，在機場排班中融入智能化技術(shù)擁有非常高的價值，能提升人員分配質(zhì)量、效率，因此相關(guān)單位或人員需對其予以相應(yīng)重視，將更先進的計算方式和計算軟件代入到機場的排班工作中，用智能化的計算方式對排班方案合理性進行判定，并根據(jù)計算所得結(jié)果對可能影響方案的要素進行針對性預(yù)防，防止其影響排班方案執(zhí)行，最終讓機場排班工作在智能化系統(tǒng)的幫助下實現(xiàn)合理化、科學(xué)化，讓機場管控需求得到充分滿足。