[发明专利]一种机场资源调度的鲁棒优化方法

权利要求书

1.一种机场资源调度的鲁棒优化方法，其特征在于，包括如下步骤：

基于停机位运营成本、停机位鲁棒性成本和牵引车使用成本构建目标函数，建立调度优化模型，并转换为线性松弛模型；

所述停机位鲁棒性成本根据每个停机位的调度方案中每相邻飞机活动的期望机位冲突求和而得到；

所述每相邻飞机活动的期望机位冲突的计算步骤包括：

预处理历史航班数据，获取每个飞机活动的最小延误时间和最大延误时间，以及所有飞机活动的最小延误时间和最大延误时间；

以所述所有飞机活动的最小延误时间和最大延误时间作为统计范围的起点和终点，以预置的时间间隔作为频段，在所述统计范围内统计每个频段内飞机活动延误概率，获取航班延误概率分布；

根据同一停机位每相邻飞机活动的空闲时间和前一飞机活动的延误时间，得到停机位冲突时相邻飞机活动的延误时间范围，基于所述延误时间范围和航班延误概率分布，得到每相邻飞机活动的期望机位冲突；

所述调度优化模型以所述停机位运营成本、停机位鲁棒性成本和牵引车使用成本的和作为总调度成本，以最小化总调度成本作为目标函数；

基于每个停机位的飞机活动集合，根据所述线性松弛模型的检验数，构建对应的带权有向图；所述飞机活动集合包括：活动类型、机尾号、开始时间和结束时间，其中活动类型包括：飞机到达、停靠与离开；

采用以列生成算法为核心的分支定价算法，求解所述线性松弛模型，包括：基于机场停机位和航班计划信息，获取每个停机位的一个调度方案，作为初始的调度方案集合，求解所述线性松弛模型的受限主问题的解，计算对偶变量，循环获取每个停机位的带权有向图的最短路径及其检验数，将检验数小于0的最短路径对应的调度方案加入所述调度方案集合继续求解受限主问题的解；通过列生成算法和不断分支迭代，直至受限主问题的解均为整数解；

基于所述整数解和最终的调度方案集合，得到停机位调度优化方案。

2.根据权利要求1所述的机场资源调度的鲁棒优化方法，其特征在于，所述停机位包括近机位和远机位；

所述停机位运营成本根据每个停机位的调度方案中每个飞机活动的使用成本求和而得到，其中：

当停机位是近机位时，停机位的调度方案中每个飞机活动的使用成本均为0；

当停机位是远机位时，停机位的调度方案中每个飞机活动的使用成本为预置的非负成本。

3.根据权利要求1所述的机场资源调度的鲁棒优化方法，其特征在于，所述基于所述延误时间范围和航班延误概率分布，得到每相邻飞机活动的期望机位冲突的计算公式如下：

其中，t_j为每相邻飞机活动中前一飞机活动j延误时间，t_j’为每相邻飞机活动中后一飞机活动j’延误时间，单位为分钟，t_j∈[T^MIN,T^MAX]，T^MIN为飞机活动j最小延误时间，T^MAX为飞机活动j最大延误时间，为飞机活动𝑗延误t_j分钟的概率，为飞机活动𝑗’延误t_j’分钟的概率，b_jj’为同一停机位每相邻飞机活动j和j’之间的空闲时间。