CN109300335B - 航班时刻调换系统及调换方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种航班时刻调换系统和相应的方法，方法包括如下步骤：S1、获取至少一个航班的航班时刻调换请求或者航班时刻调换需求；S2、根据所述航班时刻调换请求或者航班时刻调换需求的内容生成航班时刻调换备选列表，该列表对可调换的航班时刻按照既定规则进行排序；S3、根据航班时刻调换备选列表，依次与目标航班时刻的航班进行调换磋商；S4、当获得所述航班时刻调换接受的信息时，确认航班时刻调换结果，并将该航班时刻调换结果发布给进行时刻调换的各航班。本发明可供交通运行的各参与方能够进行高效的协调和快速的调换。

Description

航班时刻调换系统及调换方法
技术领域
本发明属于民航交通运输技术领域，具体涉及航班或机场的管理，特别是一种航班时刻调换的系统和方法。
背景技术
目前的民航系统中主要使用CDM系统(协同决策系统，Collaborative DecisionMaking)来实现对各个航班时刻(起飞时刻及相关其他时刻)的分配和管理。
CDM系统是一种基于资源共享和信息交互的多主体联合协作运行理念交互系统，其能够在民航运行的各保障单位(空管、机场、公司等)之间建立一整套统一高效的工作流程。
CDM系统其中一个重要的功能即为分配航班，称为“计算航班时刻”(“计算航班时刻”为一指定术语，英文是Calculate Flight Time，简称CFT，指的是CDM系统计算分配各个航班时刻，如“计算起飞时刻”(CTOT,Calculate Take Off Time)、“计算撤轮档时刻”(COBT,Calculate Off Break Time)等。其中，“撤轮档时刻”可理解为航班准备就绪时刻时刻。
在CDM系统的运行过程中，交通运行的各参与方(如航空公司、空管、机场)在CDM系统平台上输入各个航班的相关信息，由CDM系统与各参与方协同确定各个航班的CFT，并将确定了的CFT公布给交通运行的各参与方，此后，各参与方根据CDM系统发布的CFT保障各个航班，从而实现航空交通运输的有序运行。
目前的CDM系统，主要根据以下几步确定CFT。
1.收集流量管制放飞间隔要求
首先，CDM系统收集各个空中交通管制单位发布的流量管制放飞间隔要求。所述放飞间隔要求有多种方式，如限制某一航路上航班间隔不小于设定距离，限制某一航路上航班间隔不小于设定时间，限制某起飞机场至某航路航班间隔不小于设定距离等。所述放飞间隔要求是各个空中交通管制单位根据各个流量管制要素确定的。所述流量管制要素有多种因素，如交通流量、天气、军事活动等。
2.收集航班相关信息，确定航班排序队列
CDM系统收集交通运行各参与方输入的各个航班相关信息，对各个航班进行排序。所述航班相关信息包括航班计划撤轮档时刻、航班预计撤轮档时刻、航班目标撤轮档时刻、航班预计落地时刻等各个内容。
3.根据航班排序队列及航班相关信息，结合流量管制放飞间隔要求，确定各个航班的CFT。
根据各个航班的排序信息以及撤轮档时刻(计划/预计/目标撤轮档时刻)，结合流量管制放飞间隔要求，计算各个航班的CFT。
但是，目前的CDM系统计算航班时刻存在以下局限。
1.如果因流控减小而出现航班时刻大幅度提前，某些航班由于未安排起飞前准备工作(清洁、上客、上货等)，往往无法按照提前的CFT离港，造成了航班时刻浪费。
2.按照目前运行模式，一个航班如果错过给定的CFT，往往其他航班无法按照该航班时刻离港，即无法使用该时刻，造成该航班时刻浪费，并且该错过给定时刻航班将被挪动到较后的时刻(早前时刻皆被其他航班使用)。
在实际运行中，为避免航班因各种原因错过CFT，航空公司运营方、空管单位或机场有时会将该某个航班与其他航班调换，即调换CFT。这种调换是避免航班错过CFT而长时等待的比较理想的方式。但是目前的调换方式存在以下问题：
·调换范围小——目前由于航空公司之间、空管单位之间、各个机场之间信息共享局限，上述航班时刻调换仅能在小范围内(如一个航空公司内，一个机场范围内)可选调换航班范围少。
·供需关系不明——在当前运行模式下，有希望获得较早CFT的航班，亦有希望获得较晚CFT的航班，但由于缺乏有效平台，交通运行的各参与方不能掌握足够的其他航班的需求信息。有需要调换时刻需求的航班无法直观知道有哪些满足条件的希望与其兑换航班，仅能通过经验及依次询问以明确调换的供需关系。
·协调效率低下——目前航班之间调换主要通过人工沟通协调确定，消耗时间大，效率低。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明旨在解决现有的航班时刻调换方式调换范围小、供需关系不明和协调效率低下的问题。
(二)技术方案
为解决上述技术问题，本发明提出一种航班时刻调换系统，包括处理器和存储器，所述存储器存储有机器可读指令，所述处理器用于执行所述指令，以执行如下步骤：步骤S1、获取至少一个航班的航班时刻调换请求或者航班时刻调换需求。步骤S2、根据所述航班时刻调换请求或者航班时刻调换需求的内容生成航班时刻调换备选列表，该列表对可调换的航班时刻按照既定规则进行排序。步骤S3、根据航班时刻调换备选列表，依次与目标航班时刻的航班进行调换磋商，如果有航班同意航班时刻调换，则返回航班时刻调换接受的信息；如果所有目标航班时刻的航班均不同意进行航班时刻调换，则返回航班时刻调换请求被拒绝的信息。步骤S4、当获得所述航班时刻调换接受的信息时，确认航班时刻调换结果，并将该航班时刻调换结果发布给进行时刻调换的各航班。
根据本发明的一种优选实施方式，所述既定规则包括“本航班有利原则”、“部分航班有利原则”，“全局航班有利原则”、“本航班调换成功概率原则”、“部分航班调换成功概率原则”、“全局航班调换成功概率原则”中的至少一个。
根据本发明的一种优选实施方式，步骤S3包括：向目标航班发送航班调换磋商信息，目标航班在收到磋商信息后将决定是否调换，所述磋商信息包括作为调换发起方的航班信息。
根据本发明的一种优选实施方式，航班时刻调换系统根据航班调换价值FEV生成航班时刻调换备选列表，FEV由调换后的航班价值FV和撮合成功率SR共同决定。
根据本发明的一种优选实施方式，当SR小于或等于SR1时，FEV＝SR×FV0；当SR大于SR1且小于SR2时，FEV＝SR×FV；当SR大于或等于SR2时，FEV＝SR0×FV；其中，所述FV0可为一设定值，其可通过相关运行经验或运行要求由工作人员设定或系统设定。如其可为基准航班价值，SR0可为一设定值,其可通过相关运行经验或运行要求由工作人员设定或系统设定，如为基准撮合成功率，SR1为第一参考撮合成功率，SR2为第二参考撮合成功率。
根据本发明的一种优选实施方式，也可增加一参考撮合成功率SRm，当SR小于等于SRm，FEV＝SR×FVn。其中FVn可为一设定值，其可通过相关运行经验或运行要求由工作人员设定或系统设定。如其可为‘零或者设定的负数值’。其表示当撮合成功率SR小于等于SRm时，其交换可能性低于可接受值，其航班交换价值为零或负数。
根据本发明的一种优选实施方式，在步骤S2中，航班时刻调换备选列表为多对多的航班时刻调换方案的列表；并且，在步骤S3中，根据航班时刻调换方案列表产生最终的航班调换方案。优选地，依次与按照总体航班调换价值进行排序的航班时刻调换方案中的目标航班时刻的航班进行调换磋商，如果一个航班时刻调换方案中的所有航班同意航班时刻调换，则返回航班时刻调换接受的信息；如果所有航班时刻调换方案中均有不同意调换的航班，则返回航班时刻调换请求被拒绝的信息，由此得出各航班最终接受的方案；或者对航班时刻调换方案列表中的各航班的各种可能的调换方式进行调换磋商，分析多个方案撮合结果所对应的实际航班调换价值，根据该实际航班调换价值选择合适方案。
根据本发明的一种优选实施方式，实际航班调换价值根据“部分航班有利原则”、“全局航班有利原则”、“部分航班调换成功概率原则”、“全局航班调换成功概率原则”中的至少一个来计算
根据本发明的一种优选实施方式，所述步骤S1包括预测航班时刻调换需求，并向具有潜在航班时刻调换需求的航班询问是否需要进行航班时刻调换。
根据本发明的一种优选实施方式，所述步骤S1包括计算推算就绪时刻ERT与计算航班时刻CFT的差值，并在该差值大于一预定值时认为该航班有航班时刻调换需求。
根据本发明的一种优选实施方式，在所述步骤S3中，各航班均事先设定航班时刻调换条件，当航班时刻调换系统与航班发起调换磋商时，各航班根据该事先设定航班时刻调换条件自动进行调换磋商。
根据本发明的一种优选实施方式，所述航班时刻调换条件包括航班价值FV和/或撮合成功率SR所要满足的条件。
根据本发明的一种优选实施方式，还包括步骤S5：在航班进行时刻调换后，分析各航班能否按照新的时刻完成保障进行后续操作。
根据本发明的一种优选实施方式，该航班时刻调换系统连接或内嵌于航空运营系统中，从航空运营系统中获得航班信息和/或航班环境信息。
本发明还提出一种航班时刻调换方法，包括如下步骤：步骤S1、获取至少一个航班的航班时刻调换请求或者航班时刻调换需求。步骤S2、根据所述航班时刻调换请求或者航班时刻调换需求的内容生成航班时刻调换备选列表，该列表对可调换的航班时刻按照既定规则进行排序。步骤S3、根据航班时刻调换备选列表，依次与目标航班时刻的航班进行调换磋商，如果有航班同意航班时刻调换，则返回航班时刻调换接受的信息；如果所有目标航班时刻的航班均不同意进行航班时刻调换，则返回航班时刻调换请求被拒绝的信息。步骤S4、当获得所述航班时刻调换接受的信息时，确认航班时刻调换结果，并将该航班时刻调换结果发布给进行时刻调换的各航班。
(三)有益效果
本发明提出的航班时刻调换系统及相应的方法可供交通运行的各参与方能够进行高效的协调和快速的调换。并且，本发明的优选方式还能实现在全局范围内(跨管制区域、跨机场、跨航空公司)发布以及获悉航班时刻调换信息，并促成航班时刻调换。由此，本发明能够提高航班时刻的使用效率，保障航班有序运行。
附图说明
图1是本发明的一种实施方式的航班时刻调换系统的连接架构示意图；
图2是本发明的另一种实施方式的航班时刻调换系统的连接架构示意图；
图3是本发明的航班时刻调换系统获得信息的流程示意图；
图4是本发明的航班时刻调换系统在执行航班时刻调换操作的输入输出过程的流程示意图；
图5是本发明的的第一实施例的航班时刻调换系统中航班时刻调换操作的流程示意图；
图6是表示与某个航班相关的各时刻在时间线上的分布图；
图7是本发明第三实施例的航班时刻调换系统中航班时刻调换方案的示意图；
图8是本发明的的第四实施例的航班时刻调换系统中航班时刻调换操作的流程示意图；
图9、图10和图11示例性地显示了本发明的航班时刻调换系统与具体的航空管理系统的架构。
具体实施方式
图1是本发明的一种实施方式的航班时刻调换系统的连接架构示意图。如图1所示，航班时刻调换系统独立于既有的航空运营系统，并与航空运营系统进行数据交互。
本发明中的“航空运营系统”是指参与航空运营并能够获得多个航班信息的任何管理系统。针对不同的应用场景，其可以是某个机场的机场管理系统、航班管理系统，也可以是某个航空公司的航班管理系统，甚至可以是多个机场、多个航空公司共用的联合航班管理系统，或者是由非机场、航空公司的第三方的协同决策系统、航班管理、航空售票、空中管制等管理系统。“航空运营系统”也可以是多个不同功能的系统的统称。
也就是说，本发明不限于应用于何种航空运营系统，只要能够获得有关航班及与航班有关的信息，本发明的系统和方法均可以接入并实现高效的航班时刻调换。
在图1中，示例性地显示了能够与航空运营系统交互的多个航班中的两个航班，即航班甲、航班乙。航班时刻调换系统通过与航空运营系统的交互来获取各航班的信息。
图2是本发明的另一种实施方式的航班时刻调换系统的连接架构示意图。在该实施方式中，航班时刻调换系统可以内嵌于航空运营系统中。也可以认为，航班时刻调换系统作为航空运营系统的一个子系统。
在这种情况下，航班时刻调换系统可以直接与各航班进行信息交互，也可以通过航空运营系统的其他子系统来实现与各航班的信息交互。例如，在图2中，航空运营系统还可以包括航班管理系统或机场管理系统。航班管理系统用于实时管理各个航班的航班信息，机场管理系统则用于管理某个特定机场的运行信息。航班时刻调换系统可以通过航空运营系统的总接口直接与各航班进行信息交互，也可以经由航班管理系统或机场管理系统与各航班进行信息交互。
图3是本发明的航班时刻调换系统获得信息的流程示意图。如图3所示，航班时刻调换系统可以先向航班运营系统或各航班发送信息获取请求，然后航班运营系统或各航班将相应的信息发送给航班时刻调换系统。也可以是航班运营系统按照预定方式主动将信息发送给航班时刻调换系统。航班时刻调换系统获得的信息包括两部分，一是航班信息(Flight Information,FI)，其可以从航班运营系统获得，也可以从各航班直接获得。航班信息是指航班的实时状态信息，例如包括航班的起降机场、起飞时间、降落时间、是否准点、延误时长等等。另一部分是航班环境信息(Flight Environmental Information,FEI)，其一般从航班运营系统获得，有些也可以从航班本身获得，包括航班运行的自然环境，如天气、风向风速、气温等，也包括航班的管控信息，例如航班起降机场的流量信息、飞行管控信息等。
获取航班信息和航班环境信息是航班时刻调换系统进行航班时刻调换操作的前提。
图4是本发明的航班时刻调换系统在执行航班时刻调换操作的输入输出过程的流程示意图。如图所示，航班时刻调换系统首先从航空运营系统或各航班接收航班时刻调换请求，在执行调换操作后，将航班时刻调换结果返回给航空运营系统和/或各航班。
其中，航班时刻调换请求至少包括要调换的航班信息，优选为还包括航班时刻调换需求信息。航班时刻调换需求信息是指航班的调换要求，例如“尽量早”、“15点之后尽量早”或一个确定的时间范围等。如果没有航班时刻调换需求信息，则可以使用默认的调换需求，例如“尽量早”来执行航班时刻调换。
航班时刻调换结果至少包括航班时刻调换成败信息，如果调换成功，还应包括航班时刻调换信息。航班时刻调换信息是指成功调换后的更新的航班信息。
对于本发明的航班时刻调换系统来说，其可以由具有数据处理能力的任何装置或设备实现，一般该具有数据处理能力的设备都包括处理器和存储器，所述存储器存储有机器可读指令，所述处理器则用于执行所述指令，以执行航班时刻调换的步骤。本发明的具体调换步骤如下：
步骤S1、获取至少一个航班的航班时刻调换请求或者航班时刻调换需求。
步骤S2、根据所述航班时刻调换请求或者航班时刻调换需求的内容生成航班时刻调换备选列表，该列表对可调换的航班时刻按照既定规则进行排序。
步骤S3、根据航班时刻调换备选列表，依次与目标航班时刻的航班进行调换磋商，如果有航班同意航班时刻调换，则返回航班时刻调换接受的信息；如果所有目标航班时刻的航班均不同意进行航班时刻调换，则返回航班时刻调换请求被拒绝的信息。
步骤S4、当获得所述航班时刻调换接受的信息时，确认航班时刻调换结果，并将该航班时刻调换结果发布给进行时刻调换的各航班。
下面参照附图以具体实施例的方式进一步说明本发明。
第一实施例
图5是本发明的的第一实施例的航班时刻调换系统中航班时刻调换操作的流程示意图。该实施例以航班甲与航班乙之间的调换过程为例进行说明。
步骤S1、航班时刻调换系统或者内嵌有航班时刻调换系统的航班运营系统获取航班甲的航班时刻调换请求。
步骤S2、航班时刻调换系统获得航班甲的航班时刻调换请求后，根据该航班时刻调换请求的内容生成航班时刻调换备选列表，该列表对可调换的航班时刻按照既定规则进行排序。
所述的既定规则可以是“本航班有利原则”、“部分航班有利原则”、“全局航班有利原则”、“本航班调换成功概率原则”、“部分航班调换成功概率原则”、“全局航班调换成功概率原则”等。“本航班有利原则”是指调换结果对作为调换请求发起方的航班最有利；“部分航班有利原则”是指调换结果对作为某一部分航班最有利。“全局航班有利原则”是指对所有航班综合考量最有利；“调换成功概率原则”是指按照可能调换成功的概率对目标航班时刻进行排序。当然，本发明并不限于以上的原则，其也可以是其他排序原则。
步骤S3、航班时刻调换系统根据航班时刻调换备选列表，依次与目标航班时刻的航班进行调换磋商，如果有航班同意航班时刻调换，则返回航班时刻调换接受的信息；如果所有目标航班时刻的航班均不同意进行航班时刻调换，则返回航班时刻调换请求被拒绝的信息。
在该实施例中，假如目标航班时刻的航班为航班乙，航班时刻调换系统向航班乙发送航班时刻调换磋商信息，航班乙在收到磋商信息后将决定是否调换。磋商信息包括作为调换发起方的航班的原航班信息等。为了促进调换的成功率，航班时刻调换系统可以设有奖励机制(例如积分)，以对接受调换的航班进行奖励，则该步骤中的磋商信息可包括奖励信息。
步骤S4、当航班时刻调换系统获得调换接受的信息时，确认航班时刻调换结果，并将该航班时刻调换结果发布给进行时刻调换的双方航班，以及航班运营系统。航班运营系统更新航班信息，并将更新后的航班信息通知给相关方，该相关方例如是机场的保障人员。
第二实施例
本发明的第二实施例的航班时刻调换系统是第一实施例的优选实施方式，具体是指，在第一实施例的步骤S2中，航班时刻调换系统根据航班调换价值(Flight ExchangingValue,FEV)生成航班时刻调换备选列表。FEV包括两方面内容：第一方面是是调换后的航班价值(Flight Value,FV)，另一方面为撮合成功率(Success Rate,SR)。
航班价值FV是指调换后的航班的优势度，调换时刻后航班等待用时小，或者延误造成损失小，则优势越大，航班价值越高。如果仅用等待时间衡量航班价值，那么用数学式表示就可以是：
FV＝f1(Tw,Wr)，
其中，FV为航班价值，f1为航班价值函数，Tw为航班等待时间，Wr为航班价值权重。
图6示意性地表示了与某个航班相关的各时刻在时间线上的分布图。下面参照图6来具体描述航班交换时可能用到的参数。
首先，用Fn表示要调换时刻的航班，用Fm表示被调换时刻的航班，航班时刻调换时用到的各参数如下表所示(需要注意的是，在具体实施时，下表中的内容可以选择性使用，即可以使用部分或全部内容)：
Figure BDA0001654190590000101
Figure BDA0001654190590000111
参照图6，将上述各个参数用时间线上各位置点表示，即可转换为下表中各参数。
Figure BDA0001654190590000112
由此，航班价值也可理解为各航班位置点E与位置点A的路径距离。或FV＝f1(E至A的距离,Wr)。简化处理时，FV＝|E-A|×Wr。
撮合成功率SR是指航班时刻调换撮合成功率。类似上面的对应关系，SR可理解为各航班的位置点E与[D1,D2]范围的接近值或E与Dx的距离。用数学式表示，可以是SR＝f2(E至Dx的距离,Wf)，简化处理为SR＝|E-Dx|×Wf。Dx是期望最优位置点。
所属Dx期望最优位置点，为一对运营方来说比较偏好的时间点。其既可以保证该航班能比较大可能性的在Dx点前完成保障，又避免航班长时间延误。
其可通过多种方式得到，如根据运行人员经验人工设定
根据运行经验、统计数据等化为公式分析得到。所属公式可为Dx＝D1+Tp。所述D1为基准期户最优位置点，Tp可为不同机场、不同公司根据给运行经验、统计数据而得出的值。
航班调换价值FEV可以由航班价值FV和撮合成功率SR共同决定。在该实施例中，基于经验和统计规律，FEV优选为以以下方式计算得到：
在此，我们首无预设基准航班价值为FV0，基准撮合成功率为SR0，第一参考撮合成功率SR1，第二参考撮合成功率SR2，
(1)当SR小于或等于SR1时，FEV＝SR×FV0；
(2)当SR大于SR1且小于SR2时，FEV＝SR×FV；
(3)当SR大于或等于SR2时，FEV＝SR0×FV。
所述SR1、SR2可由使用方根据经验或相应规则设定，一种优选方式为：SR1为85％，SR2为95％。所述FV0为一常数，可根据实际需求设定，如其值可设定为基准调换价值；所述SR0也为一常数，可根据实际需求设定，例如其值可设为1。
进一步的，也可增加一参考撮合成功率SRm，在上述的各条件的基础上，可进一步增加一情况，即当SR小于等于SRm，FEV＝SR×FVn。其中FVn可为一设定值，其可通过相关运行经验或运行要求由工作人员设定或系统设定。如其可为‘零或设定的负数值’。其表示当撮合成功率SR小于等于SRm时，其交换可能性低于可接受值，其航班交换价值为零或负数。
在图6中，假设航班甲从给定位置点B调换到位置点E，原本位于位置点E的航班乙则从位置点E调换到位置点B。该实施例中，不考虑航班乙调换到位置点B的航班调换价值，因此是一种基于单一航班的航班调换价值的调换方法。
在该实施例中，在步骤在S4中还可包括步骤S5作为可选步骤项。该步骤在航班进行时刻调换后，通过设定方式分析各航班能否按照新的时刻完成保障进行后续操作。考虑到如调换航班数量较多时，时刻变换将导致保障次序、任务变换。故希望验证按照保障资源能力能否使这些调换后的航班如期完成保障进行后续操作。
第三实施例
图7是本发明第三实施例的航班时刻调换系统中航班时刻调换方案的示意图。
该实施例与第一实施例不同的是，在步骤S2中，航班时刻调换备选列表为多对多的航班时刻调换方案的列表。并且，在步骤S3中，对一套调换方案，需要进行多次航班时刻调换的磋商。
在航班时刻调换时，各个航班之间可以互相交换，即形成多对多可匹配的网状关系，形成多条时间线上不同匹配路径。
如图7所示，假设各航班F1、F2、…，当航班F1发起航班时刻调换请求时，考虑到各航班之间的交叉调换关系，则可能有多种航班时刻调换方案。在该实施例中，对于可能存在的每一种调换方案，分别计算各调换方式的总体航班调换价值TFEV。
Figure BDA0001654190590000131
其中FEVi为第i个单向调换的航班调换价值。
在图7中，每一个弯箭头代表一个单向调换。FEV可根据第二实施例的方法计算，即其由单向调换后的航班价值FV和该调换的撮合成功率SR共同决定。值得说明是，为了避免航班时刻调换方案的计算量太大，可以对单次航班时刻调换的最远时间距离(即图7中的每个弯箭头的最大长度进行限制)。
由此，在本实施例的步骤S2中，航班时刻调换系统获得航班甲的航班时刻调换请求后，根据该航班时刻调换请求的内容生成航班时刻调换备选列表，该列表对各航班时刻调换方案按照总体航班调换价值进行排序。
进一步，在步骤S3中，航班时刻调换系统根据航班时刻调换方案列表产生最终的航班调换方案。
一种方式是，航班时刻调换系统依次与按照总体航班调换价值进行排序的航班时刻调换方案中的目标航班时刻的航班进行调换磋商，如果一个航班时刻调换方案中的所有航班同意航班时刻调换，则返回航班时刻调换接受的信息；如果所有航班时刻调换方案中均有不同意调换的航班，则返回航班时刻调换请求被拒绝的信息，由此得出各航班最终接受的方案(具体如何接受由用户按设定规则定义)。
另一种方式是，对航班时刻调换方案列表中的各航班的各种可能的调换方式进行调换磋商，分析多个方案撮合结果所对应的实际调换价值，根据该实际调换价值选择合适方案。具体操作时，当某航班调换不成功，可设该航班调换价值为0，或在总体价值里减去相应数量。此外，在计算整体航班调换价值时，可根据各个设定规则。分别计算结果值所对应公式的各个组成部分，相应的增加对应权重(如部分航班有利时，分别增加各个部分航班所对应FEV的权重)也就是说，实际航班调换价值可根据用户的偏好设定，即根据“部分航班有利原则”(“部分航班调换价值优先”)、“全局航班有利原则”(“整体航班调换价值优先”)、“部分航班调换成功概率原则”(“部分航班调换成功概率优先”)、“全局航班调换成功概率原则”(“整体航班调换成功概率优先”)来计算。
第四实施例
图8是本发明的的第四实施例的航班时刻调换系统中航班时刻调换操作的流程示意图。第四实施例与第二、第三实施例不同的是，在步骤S1中，航班时刻调换系统或者内嵌有航班时刻调换系统的航班运营系统预测航班时刻调换需求，并向具有潜在航班时刻调换需求的航班询问是否需要进行航班时刻调换，并在确认需要进行航班时刻调换之后进行步骤S2至S4。
分析航班是否有航班时刻调换需求需要对航班信息和/或航班环境信息进行分析处理。一种实施方式是通过计算“推算就绪时刻”(ERT,Estimated Ready Time)Ta与计算航班时刻(CFT)Tb的差值Ta-Tb，如该差值大于一预定值，则认为该航班有航班时刻调换需求。对于CFT，可由现有的航空管理系统给出，因此本实施例的关键在于计算ERT，即Ta。为了计算推算就绪时刻，需要用到如下信息中的一种或多种。
(1)航班计划信息
航班计划信息即航班计划起飞时刻信息，例如航班计划时刻表、飞行计划中的航班预计起飞时刻信息等。这些信息例如可采集自民航动态报文系统中的FPL(Filed FlightPlan数据中的预计起飞时刻)
(2)航班的前序航班动态
该信息可采集自现有的航空管理系统，如航班运营保障系统、民航动态报文系统AFTN SITA报文系统等。
(3)航班实时保障情况
航班的各项保障任务的实时保障进度情况，比如旅客全部旅客是否已值机完成、是否全部完成安检、航班航前检查是否完成、航班货物装载情况。
(4)保障方(航空公司、机场方)保障资源、保障能力情况
现有各个保障资源的数量以及具体保障能力，如加油车数量、加油能力、摆渡车数量、具体载客量等。
(5)保障方的保障任务调度计划
保障方在进行各项保障时具体的保障调度情况，如对多个航班进行各项保障时的保障调度次序，各个保障资源预计开始保障各个航班的时刻、预计保障用时等内容，如有比较完善准确的保障任务调度计划，可较准确推算得出各航班预计保障就绪时刻。
(6)其他相关扩展数据
其他相关的扩展数据例如是旅客实时情况数据，比如各个旅客实时状态信息。可以根据相关的定位获悉其是否达到机场、以及基于各数据源获悉其具体值机、进入安检时刻的等。相关的扩展数据还可以是货物实时大数据信息。
该实施例能过采集的上述各种数据，可获悉非特定航班及其前序航班到港时刻、以及计划起飞时刻信息。在这基础上，集合各航班实时保障情况、保障能力、保障调度任务等内容，可以推算得知ERT。
需要说明的是，对于如何根据上述航班信息和/或航班环境信息计算ERT，本发明不作具体的限制。本领域的技术人员可以根据实际的航空运营系统进行设定。然而，为了实时地获得航班信息和/或航班环境信息，本发明的航班时刻调换系统与航空管理系统之间的架构可以是多种形式，例如采用云计算的架构方式。
该实施例中，在S3中还可通过系统分析计算实现自动形式的撮合。所属撮合分析，可根据各个运营方自行设定值(或制定规则)。当交换成功率、交换价值等信息大于值定值时(或上述各类信息的组合符合指定规则时)，认定被交换时刻的运营方自行同意时刻交换，自行同意撮合。即，各航班均事先设定航班时刻调换条件，当航班时刻调换系统与航班发起调换磋商时，各航班根据该事先设定航班时刻调换条件自动进行调换磋商。
图9、图10和图11示例性地显示了本发明的航班时刻调换系统与具体的航空管理系统的架构。在这些示例中，航空管理系统由航班管理系统、本地机声运营系统和外地机场运营系统构成。
在图9中，航班管理系统作为中心系统，其能够与本地机场管理系统和外地机场运营系统分别交互，同时与各航班进行交互，由此，航班管理系统能够获取各航班的航班信息及航班环境信息，航班时刻调换系统直接能够从航放管理系统中获取计算ERT的各种信息。
在图10中，与图9的方式类似，但航班时刻调换系统作为航班管理系统的子系统直接获得航班管理系统的其他系统或接口获得各航班的航班信息及航班环境信息。在图11中，也与图9的方式类似，但航班时刻调换系统只与本地机场运营系统交互。显然，这种方式中，航班时刻调换系统需要通过本地机场运营系统才能获得航班管理系统获得的各航班的航班信息及航班环境信息。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (19)

1.一种航班时刻调换系统，包括处理器和存储器，所述存储器存储有机器可读指令，所述处理器用于执行所述指令，以执行如下步骤：
步骤S1、获取至少一个航班的航班时刻调换请求或者航班时刻调换需求；
步骤S2、根据所述航班时刻调换请求或者航班时刻调换需求的内容筛选出符合航班时刻调换请求中要求时刻的航班；
步骤S3、由航班时刻交换方与被交换方相互协调确定是否进行航班时刻调换，该步骤S3包括：根据FEV生成航班时刻调换备选列表，该FEV由调换后的航班价值FV和SR共同决定，其中，FEV为航班调换价值，FV为航班价值，SR为撮合成功率，并且，当SR小于或等于SR1时，FEV＝SR×FV0；当SR大于SR1且小于SR2时，FEV＝SR×FV；当SR大于或等于SR2时，FEV＝SR0×FV，所述FV0为一设定值，SR0为一设定值，SR1为第一参考撮合成功率，SR2为第二参考撮合成功率；
步骤S4、当获得所述航班时刻调换接受的信息时，确认航班时刻调换结果，并将该航班时刻调换结果发布给进行时刻调换的各航班。
2.如权利要求1所述的航班时刻调换系统，其特征在于，步骤S3包括：向目标航班发送航班调换磋商信息，目标航班在收到磋商信息后将决定是否调换，所述磋商信息包括作为调换发起方的航班信息。
3.如权利要求1所述的航班时刻调换系统，其特征在于:当SR小于或等于SRm时，FEV＝SR×FVn；其中SRm为一参考撮合成功率，FVn可为一设定值。
4.如权利要求1所述的航班时刻调换系统，其特征在于：
在步骤S2中，航班时刻调换备选列表为多对多的航班时刻调换方案的列表；并且，
在步骤S3中，根据航班时刻调换方案列表产生最终的航班调换方案。
5.如权利要求1所述的航班时刻调换系统，其特征在于：在步骤S3中：
依次与按照总体航班调换价值进行排序的航班时刻调换方案中的目标航班时刻的航班进行调换磋商，如果一个航班时刻调换方案中的所有航班同意航班时刻调换，则返回航班时刻调换接受的信息；如果所有航班时刻调换方案中均有不同意调换的航班，则返回航班时刻调换请求被拒绝的信息，由此得出各航班最终接受的方案；或者
对航班时刻调换方案列表中的各航班的各种可能的调换方式进行调换磋商，分析多个方案撮合结果所对应的实际航班调换价值，根据该实际航班调换价值选择合适方案。
6.如权利要求5所述的航班时刻调换系统，其特征在于：实际航班调换价值根据“部分航班有利原则”、“全局航班有利原则”、“部分航班调换成功概率原则”、“全局航班调换成功概率原则”中的至少一个来计算。
7.如权利要求1所述的航班时刻调换系统，其特征在于：所述步骤S1包括预测航班时刻调换需求，并向具有潜在航班时刻调换需求的航班询问是否需要进行航班时刻调换。
8.如权利要求7所述的航班时刻调换系统，其特征在于：所述步骤S1包括计算ERT与CFT的差值，并在该差值大于一预定值时认为该航班有航班时刻调换需求，所述ERT为推算就绪时刻，所述CFT是计算航班时刻。
9.如权利要求8所述的航班时刻调换系统，其特征在于：在所述步骤S3中，各航班均事先设定航班时刻调换条件，当航班时刻调换系统与航班发起调换磋商时，各航班根据该事先设定航班时刻调换条件自动进行调换磋商。
10.如权利要求9所述的航班时刻调换系统，其特征在于：所述航班时刻调换条件包括航班价值FV和/或撮合成功率SR所要满足的条件。
11.如权利要求1所述的航班时刻调换系统，其特征在于：还包括步骤S5：在航班进行时刻调换后，分析各航班能否按照新的时刻完成保障进行后续操作。
12.如权利要求1至11中任一项所述的航班时刻调换系统，其特征在于：该航班时刻调换系统连接或内嵌于航空运营系统中，从航空运营系统中获得航班信息和/或航班环境信息。
13.一种航班时刻调换方法，包括如下步骤：
步骤S1、获取至少一个航班的航班时刻调换请求或者航班时刻调换需求；
步骤S2、根据所述航班时刻调换请求或者航班时刻调换需求筛选出符合航班时刻调换请求中要求时刻的航班；
步骤S3、由航班时刻交换方与被交换方相互协调确定是否进行航班时刻调换，该步骤S3包括：根据FEV生成航班时刻调换备选列表，该FEV由调换后的航班价值FV和SR共同决定，其中，FEV为航班调换价值，FV为航班价值，SR为撮合成功率，并且，当SR小于或等于SR1时，FEV＝SR×FV0；当SR大于SR1且小于SR2时，FEV＝SR×FV；当SR大于或等于SR2时，FEV＝SR0×FV，所述FV0为一设定值，SR0为一设定值，SR1为第一参考撮合成功率，SR2为第二参考撮合成功率；
步骤S4、当获得所述航班时刻调换接受的信息时，确认航班时刻调换结果，并将该航班时刻调换结果发布给进行时刻调换的各航班。
14.如权利要求13所述的航班时刻调换方法，其特征在于，步骤S3包括：向目标航班发送航班调换磋商信息，目标航班在收到磋商信息后将决定是否调换，所述磋商信息包括作为调换发起方的航班信息。
15.如权利要求13所述的航班时刻调换方法，其特征在于：
在步骤S2中，航班时刻调换备选列表为多对多的航班时刻调换方案的列表；并且，
在步骤S3中，根据所述列表中的航班时刻调换方案，航班时刻调换系统根据航班时刻调换方案列表产生最终的航班调换方案。
16.如权利要求15所述的航班时刻调换方法，其特征在于：在步骤S3中：
依次与按照总体航班调换价值进行排序的航班时刻调换方案中的目标航班时刻的航班进行调换磋商，如果一个航班时刻调换方案中的所有航班同意航班时刻调换，则返回航班时刻调换接受的信息；如果所有航班时刻调换方案中均有不同意调换的航班，则返回航班时刻调换请求被拒绝的信息，由此得出各航班最终接受的方案；或者
对航班时刻调换方案列表中的各航班的各种可能的调换方式进行调换磋商，分析多个方案撮合结果所对应的实际调换价值，根据该实际调换价值选择合适方案。
17.如权利要求16所述的航班时刻调换方法，其特征在于：实际航班调换价值根据“部分航班有利原则”、“全局航班有利原则”、“部分航班调换成功概率原则”、“全局航班调换成功概率原则”中的至少一个来计算。
18.如权利要求13所述的航班时刻调换方法，其特征在于：所述步骤S1包括预测航班时刻调换需求，并向具有潜在航班时刻调换需求的航班询问是否需要进行航班时刻调换。
19.如权利要求18所述的航班时刻调换方法，其特征在于：所述步骤S1包括计算ERT与CFT的差值，并在该差值大于一预定值时认为该航班有航班时刻调换需求，所述ERT为推算就绪时刻，所述CFT为计算航班时刻。
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