CN110163491B - 一种优化吞吐量的实时弹性的停机位调度方法及调度系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种优化吞吐量的实时弹性的停机位调度方法及调度系统,包括S1初始化停机位占用甘特图;S2接收进场航班信息维护待分配停机位航班队列,进行多优先级排序;S3判断待分配停机位航班队列是否为空,若否,选择当前待分配停机位的航班;若是,结束;S4判断当前待分配停机位的航班是否有可用的停机位时段分配;若是,选择一个停机位分配给当前待分配停机位的航班,接入离场航班信息,并更新停机位占用甘特图;若否,分配远机位,或重新加入待分配航班队列等待近机位;S5重复执行步骤S2‑S4,直到待分配停机位航班队列为空,停机位分配结束。本发明实现了停机位的实时动态调度、并可弹性地调整分配方案。
Description
技术领域
本发明涉及机场场面资源调度技术领域,特别涉及一种优化吞吐量的实时弹性的停机位调度方法及调度系统。
背景技术
随着全球经济的高速发展,空中交通流量急剧增长,对整个空中交通管理的容量和效率提出了新的要求。机场作为整个空中交通管理的重要一环,其容量限制的约束已经对空中交通系统的容量和效率产生了不利影响。使得机场成为瓶颈的因素有很多,在理论上主要分为两类:一是物理限制因素,指机场的物理设施,包括占用停机位和跑道的数量,机场布局等。二是运行限制因素,指机场资源的低效使用。
机场运行涵盖跑道、滑行道、停机位等场面资源的调度,以及地面服务资源的调度等。其中停机位容量是影响机场容量的重要瓶颈,尤其是在繁忙机场。在前期调研中,北京首都国际机场等充分表达了机场资源的紧张,特别提出了提升停机位调度的需求,主要问题在于机位容量不够、人工分配效率低等。
停机位调度问题的主要特点在于航班是实时到达,常常不是按计划到达的。这样一来,针对提前一天已知的静态航班计划预先分配的调度方案在实际运行中基本起不到应有的作用。那么停机位分配方法首先应该是动态的,能够针对动态达到的航班实时分配停机位。且在航班执行有变动的情况下,比如不利条件、专机到达、异常情况等,能够弹性地调整机位分配。另外,整个过程应该实行自动化,但又能包含人工干预,加入机位分配席位管理员的意见。
在目前机场资源紧张、容量亟待提升的前提下,停机位调度方法的首要目标应该是提升吞吐量。在机位资源够用的情况下,才有空间去优化其他更精细的目标。其他目标例如减少旅客步行距离:在资源不够用的情况下,首先需要解决的应该是让航班有机位可停,对比不能到达目的地的损失,摆渡车地面交通的时间成本应该可以接受。其他目标例如时间相邻的航班分配的停机位之间距离的远近:空中交通管理局希望远一点,便于滑行推出等管理。地面服务提供方希望近一点,减少地面服务的地面交通时间。这样的权衡也需要在机位充足的情况下考虑。
现有的停机位调度方法主要存在以下不足:一是优化目标的重点不突出。现有的优化目标主要是:旅客步行距离最小、航班占用停机位数目最小等。二是静态分配方法为主。部分方法通过使预先分配方案变动最小,来间接解决预先分配方法不能满足实时要求的问题。三是以启发式算法为主,没有性能保证,满足不了实际应用实时性的要求。
发明内容
发明目的:提供一种优化吞吐量的实时弹性的停机位调度方法及调度系统,以解决现有技术方法中,静态分配方法、启发式算法不能满足运行实时性的要求、优化目标的设计不能满足机场资源紧张现状的要求的问题。
技术方案:为实现上述发明目的,本发明采用以下技术方案:
一种优化吞吐量的实时弹性的停机位调度方法,包括以下步骤:
(1)初始化停机位占用甘特图为空;
其中,停机位占用甘特图表征停机位占用的状态,甘特图纵轴上的条目是每一个停机位,横轴是时间,甘特图中的进度条表示一个航班占用停机位的起止时间;
(2)接收进场航班信息维护待分配停机位航班队列,并进行多优先级排序,得到待分配停机位航班的多优先级队列;
(3)判断待分配停机位航班队列是否为空,若否,则结合当前时间和待分配停机位航班的多优先级队列,选择一个航班作为当前待分配停机位的航班;若是,直接执行步骤(5);
(4)判断当前待分配停机位的航班是否有可用的停机位时段分配;若是,则选择一个停机位分配给当前待分配停机位的航班,接入离场航班信息,并更新停机位占用甘特图,然后返回步骤(2);若否,则分配远机位,或则重新加入待分配停机位航班队列等待近机位,然后返回步骤(2);
(5)当前无请求停机位的航班,停机位分配结束。
进一步的,步骤(2)包括以下步骤:
(20)初始化待分配停机位航班的多优先级队列为空;
(21)判断是否有进场航班信息到达,如果没有,执行步骤(24);如果有,更新待分配停机位航班的多优先级队列,并判断进场航班信息属于以下哪一种情形:
情形一:增加;新到达一个进场航班,则该航班拟加入待分配停机位航班的多优先级队列;
情形二:修改;之前已经加入待分配停机位航班的多优先级队列的航班到达信息更改,则删除待分配停机位航班的多优先级队列中相应航班信息,新更改到达信息的航班和情形一一样,拟加入待分配停机位航班的多优先级队列;
情形三:删除;之前已经加入待分配停机位航班的多优先级队列的航班取消,则删除待分配停机位航班的多优先级队列中相应航班信息;跳至步骤(21)起始处;
(22)判断拟新加入待分配停机位航班的多优先级队列的航班的计划占用停机位的最小时间长度是否大于设定阈值,如果是,则给该进场航班分配远机位,执行步骤(21);如果不是,执行步骤(23);
(23)给该进场航班分配优先级,加入相应的待分配停机位航班的多优先级队列,执行步骤(21);单队列内部排序的基本原则是按请求占用停机位的开始时间从早到晚;
(24)结束。
进一步的,步骤(3)中从待分配停机位航班队列中选择当前待分配停机位的航班的方法为:
(30)初始化基准时间为当前时间t加上分配停机位的时间提前量τ,则基准时间为t+τ;
(31)接入不断更新的待分配停机位航班的多优先级队列信息,判断该多优先级队列是否为空,如果是,执行步骤(34);如果不是,执行步骤(32);
(32)将基准时间t+τ在待分配停机位航班的多优先级队列上移动,判断基准时间t+τ附近的待分配停机位航班数量属于以下哪一种情形:
情形一:多个;选择优先级高的航班作为当前待分配停机位的航班;
情形二:1个;选择该航班作为当前待分配停机位的航班;
情形三:0个;等待当前时间t移动,执行步骤(30);
(33)将已经选作当前待分配停机位的航班,从待分配停机位航班的多优先级队列删除,加入已分配停机位航班的多优先级队列,执行步骤(31);
(34)选择当前待分配停机位的航班结束。
进一步的,步骤(4)中为当前待分配停机位航班分配停机位包括以下步骤:
(40)获取当前待分配停机位的航班信息;
(41)用当前待分配停机位的航班计划占用停机位的时间段[scurrent,ecurrent],扫描停机位占用甘特图,判断该时间段相对停机位占用甘特图的位置;并判断符合以下条件停机位的个数:停机位的使用结束时间小于等于待分配停机位的航班的计划占用开始时间,且符合机型匹配的约束条件;
情形一:符合上述约束条件的停机位个数大于等于2个;选择计划使用结束时间最早的停机位,分配给当前待分配停机位的航班;执行步骤(44);
情形二:符合上述约束条件的停机位个数为1个;选择该停机位,分配给当前待分配停机位的航班;执行步骤(44);
情形三:符合上述约束条件的停机位个数为0个,执行步骤(42);
(42)判断当前待分配停机位的航班的计划占用时间段[scurrent,ecurrent],在停机位占用甘特图中间部分是否能插空放下:
情形一:是;选择其中一个能放下的停机位,分配给当前待分配停机位的航班;执行步骤(44);
情形二:否;执行步骤(43);
(43)判断当前待分配停机位的航班的计划占用时间段[scurrent,ecurrent],以及计划使用结束时间最早的停机位的最后一个航班计划占用时间段[spreempted,epreempted]之间的关系:
情形一:scurrent∈[spreempted,epreempted);不抢占:选择计划使用结束时间最早的停机位,给当前待分配停机位的航班;放在最后一个使用航班后面,即分配的时段是[epreempted,epreempted+scurrent-ecurrent];执行步骤(44);
情形二:scurrent∈[t+τmin,spreempted);抢占:选择计划使用结束时间最早的停机位,给当前待分配停机位的航班;插入在冲突的那个航班后面,其后航班后移;执行步骤(44);
情形三:scurrent∈(0,t+τmin);超过分配停机位的最小时间间隔,来不及调度,分配远机位;执行步骤(45);
(44)返回分配的停机位索引;执行步骤(46);
(45)返回没有可用的近机位;执行步骤(46);
(46)结束。
本发明还提供了一种优化吞吐量的实时弹性的停机位调度系统,该系统包括:
信息采集模块、数据处理模块和控制模块,信息采集模块主要包括接入进场航班信息和离场航班信息;数据处理模块维护待分配停机位航班队列和表征停机位占用状态的甘特图;控制模块从待分配停机位航班队列中选出当前待分配停机位航班,结合停机位占用甘特图给该航班分配停机位。
有益效果:与现有技术相比,本发明从改善机场运行的角度优化机场容量,提出的停机位调度方法充分考虑实际运行的特点与需求,以优化吞吐量为目标,设计了实时调度、弹性调整、人在闭环的停机位调度方法。
本发明方法的四个部分之间松耦合,针对航班实时到达动态变化的情况,实现停机位的实时动态调度、并可弹性地调整分配方案。针对目前机场资源紧张的现状,设计近似算法实现吞吐量的优化。方法的可复用性、可扩展性强。
本发明相对现有技术的有益效果具体体现在以下几个方面:
一是采用在线算法,以满足运行实时性的要求。现有技术采用的静态调度方法和启发式方法都属于离线算法,针对一段时间内静态的航班计划设计调度算法,具有研究价值,但不满足运行实时性的要求。在线算法是针对资源请求方动态达到的情况设计的算法,弹性大,比较符合空管运行的实际情况。
二是提升吞吐量,以缓解繁忙机场停机位资源紧张的现状。调度方法的优化目标有多种,从机场需求的角度分析,优化目标有优先级。如果能同时实现所有的优化目标当然是最好的,本发明选取优先级较高的优化目标,在目前没有此类方法的情况下做探索性实现。后续研究会涉及更全面的优化目标。下面从对比算法的角度详细说明吞吐量的提高。对比算法是模拟当前实际运行中的人工操作,是在线/实时操作。因为目前文献中的方法基本属于离线算法,不具有可比性,所以没有选作对比算法。图6展示了停机位调度方法控制模块-分配停机位的核心处理规则和对比算法的性能比较。分配停机位处理规则的详细介绍在具体实施方式部分。如图所6示,调度相同的航班集本发明的算法比对比算法花费较少的时间,说明吞吐量性能指标更好。
附图说明
图1是停机位调度系统组成示意图;
图2是本发明一实施例中优化吞吐量的实时弹性的停机位调度方法流程图;
图3是本发明一实施例中接入进场航班和离场航班信息,维护待分配停机位航班队列,并进行多优先级排序的流程图;
图4是本发明一实施例中从待分配停机位航班队列中选出当前待分配停机位航班的流程图;
图5是本发明一实施例中为当前待分配停机位航班分配停机位的流程图;
图6是本发明方法和对比算法性能比较示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明做更进一步的具体说明,本发明的上述和或其他方面的优点将会变得更加清楚。
本发明借鉴计算机CPU调度的整体思想,但停机位调度的实际场景比原问题要复杂得多,在解决过程中遇到了诸多挑战。一是CPU调度的任务是可分割的,而航班占用停机位的时间段不可分割。至少基于时间片轮转的算法都不可行。二是CPU调度中任务实际占用CPU的时间段,比任务请求占用CPU的时间段,可以早也可以晚。而航班实际占用停机位的时间段一般只能比计划占用停机位的时间段晚,因为早于计划占用停机位的时间段,航班可能还没有到达停机位。这样一来,实质性提高吞吐量的方法需要全新的思路。
如图1所示,一种优化吞吐量的实时弹性的停机位调度系统,其特征在于,该系统包括:信息采集模块、数据处理模块和控制模块。信息采集模块主要包括接入进场航班信息和离场航班信息;数据处理模块维护待分配停机位航班队列和表征停机位占用状态的甘特图;控制模块从待分配停机位航班队列中选出当前待分配停机位航班,结合停机位占用甘特图给该航班分配停机位。
如图2所示,本发明的一种优化吞吐量的实时弹性的停机位调度方法包括如下步骤:
步骤S1:初始化停机位占用甘特图为空;
对停机位占用甘特图的说明:本发明用停机位占用甘特图表征停机位占用的状态。甘特图纵轴上的条目是每一个停机位,横轴是时间。甘特图的内容,也就是一般甘特图中的进度条,在此是一个航班占用停机位的起止时间。表征航班占用停机位起止时间的进度条,有三种状态:曾经占用、正在占用、未来要占用。不同状态用不同颜色表示。在一个进场航班实际占用停机位之前,预先分配停机位,是未来要占用。在一个航班正在使用停机位时,是正在占用。在航班离港后,会释放停机位资源,是曾经占用。所以,在停机位资源被分配和释放时都需要更新停机位占用甘特图。
步骤S2:接入进场航班信息,维护待分配停机位航班队列,并进行多优先级排序,得到待分配停机位航班的多优先级队列;每个优先级队列排队的基本原则:按照航班计划使用停机位的开始时间从早到晚排序。
如图3所示,本发明一实施例中接入进场航班信息,维护待分配停机位航班队列,并进行多优先级排序,得到待分配停机位航班的多优先级队列;具体包括如下步骤:
步骤S20:初始化待分配停机位航班的多优先级队列为空;
步骤S21:判断是否有进场航班信息到达,如果没有,执行步骤S24;如果有,更新待分配停机位航班的多优先级队列。判断进场航班信息属于以下哪一种情况:
情形一:增加。新到达一个进场航班,则该航班拟加入待分配停机位航班的多优先级队列;
情形二:修改。之前已经加入待分配停机位航班的多优先级队列的航班到达信息更改,则删除待分配停机位航班的多优先级队列中相应航班信息,新更改到达信息的航班和情形一一样,拟加入待分配停机位航班的多优先级队列;
情形三:删除。之前已经加入待分配停机位航班的多优先级队列的航班取消,则删除待分配停机位航班的多优先级队列中相应航班信息。执行步骤S21;
步骤S22:判断拟新加入待分配停机位航班的多优先级队列的航班的计划占用停机位的最小时间长度(比如,最小过站时间)是否大于设定阈值,如果是,给该进场航班分配远机位,执行步骤S21;如果不是,执行步骤S23。
对阈值的说明:该阈值是指航班过站时间。阈值设定为远远超过正常过站的航班过站时间。本发明暂不涉及如何最优地选取阈值。比如,阈值可取6小时,表示过站时间超过6小时的航班分配远机位。
步骤S23:给该进场航班分配优先级,加入相应的待分配停机位航班的优先级队列。执行步骤S21;单队列内部排序的基本原则是按请求占用停机位的开始时间从早到晚。
关于待分配停机位航班的多优先级队列的说明:
待分配停机位航班的多优先级队列的优先级至少有三种:专机、已分配的停机位被抢占待重新分配停机位的航班、首次待分配停机位的一般航班。专机的优先级最高、一般航班的优先级最低。其他优先级的设定视具体情况和用户需求而定。每个优先级维护一个队列,队列中排序的基本原则是按照航班计划使用停机位的开始时间从早到晚排序;
关于已分配的停机位被抢占待重新分配停机位的航班队列的说明:
在一些情况下,航班已经分配好的停机位可能会被抢占:一、专机抢占。二、计划占用停机位的起始时间更早的航班的报文达到时间晚,可能会出现让该航班插队的情况,视备选解决方案的成本而定。三、不利条件或者突发情况下,计划占用停机位的起始时间更早的航班也没有按计划使用停机位,极端情况下可能会引起多米诺骨牌式的延迟执行。四、其他异动情况下的抢占。如果航班有多次被抢占停机位的情况,在占用停机位起始时间更早的先分配停机位的基础原则之上,被抢占次数更多的航班分配停机位的优先级更高;
步骤S24:结束。
步骤S3:判断待分配停机位航班队列是否为空,若是,则直接执行步骤S5;若否,则结合当前时间和待分配停机位航班的多优先级队列,选择一个航班作为当前待分配停机位的航班。调度的基本原则:计划使用停机位的开始时间相近的航班,优先级高的先调度。
关于分配停机位的时间节点的说明:
分配停机位的时间节点以航班的某个特定的时间节点(比如,计划着陆时间、或者计划上轮挡时间)为基准,再提前一段时间(比如,1小时、或者半小时)。分配停机位的时间过早,航班计划可能会变动,分配的方案会无效;分配停机位的时间过晚,可能来不及相关资源调度。
如图4所示,其为本发明一实施例中从待分配停机位航班队列中选出当前待分配停机位航班包括如下步骤:
步骤S30:初始化基准时间为当前时间t加上分配停机位的时间提前量τ,也就是说基准时间为t+τ;
步骤S31:接入不断更新的待分配停机位航班的多优先级队列信息,判断该多优先级队列是否为空,如果是,执行步骤S34;如果不是,执行步骤S32。
步骤S32:将基准时间t+τ在待分配停机位航班的多优先级队列上移动,判断基准时间t+τ附近的待分配停机位航班数量属于以下哪一种情形:
情形一:多个。选择优先级高的航班作为当前待分配停机位的航班;
情形二:1个。选择该航班作为当前待分配停机位的航班;
情形三:0个。等待当前时间t移动。执行步骤S30;
步骤S33:将已经选作当前待分配停机位的航班,从待分配停机位航班的多优先级队列删除,加入已分配停机位航班的多优先级队列。执行步骤S31;
步骤S34:选择当前待分配停机位的航班结束。
步骤S4:判断当前待分配停机位的航班是否有可用的停机位时段分配,如果有,则选择一个停机位分配给当前待分配停机位的航班,接入离场航班信息,并更新停机位占用甘特图,然后返回步骤S2;如果没有,则分配远机位,或者航班愿意等待近机位就重新加入待分配停机位航班队列,然后返回步骤S2;
关于判断当前待分配停机位的航班是否有可用的停机位时段分配的说明:
判断当前待分配停机位的航班是否有可用的停机位时段分配,基于停机位占用情况甘特图。停机位占用情况甘特图,以每个停机位为纵抽,以时间为横轴,图的内容是航班占用停机位的时间段。举例说明:编号为301的停机位,航班MU2727计划占用停机位的时间段是8:00-8:40,且给航班MU2727分配的停机位是301,则停机位301的时间段8:00-8:40分配给了航班MU2727。当航班实际占用停机位的时间段发生变化时,比如航班离港时,实时更新停机位占用甘特图。
如图5所示,其为本发明一实施例中为当前待分配停机位航班分配停机位包括如下步骤:
步骤S40:从步骤S3中,获取当前待分配停机位的航班信息;
步骤S41:用当前待分配停机位的航班计划占用停机位的时间段[scurrent,ecurrent],扫描停机位占用甘特图,判断该时间段相对停机位占用甘特图的位置。判断符合以下条件停机位的个数:停机位的使用结束时间小于等于待分配停机位的航班的计划占用开始时间,且符合机型匹配等约束条件。
情形一:符合上述约束条件的停机位个数大于等于2个。选择计划使用结束时间最早的停机位,分配给当前待分配停机位的航班。执行S44;
情形二:符合上述约束条件的停机位个数为1个。选择该停机位,分配给当前待分配停机位的航班。执行S44;
情形三:符合上述约束条件的停机位个数为0个。执行S42;
步骤S42:判断当前待分配停机位的航班的计划占用时间段[scurrent,ecurrent],在停机位占用甘特图中间部分是否能插空放下:
情形一:是。选择其中一个能放下的停机位,分配给当前待分配停机位的航班。执行S44;
情形二:否。执行S43;
步骤S43:判断当前待分配停机位的航班的计划占用时间段[scurrent,ecurrent],和计划使用结束时间最早的停机位的最后一个航班计划占用时间段[spreempted,epreempted]之间的关系:
情形一:scurrent∈[spreempted,epreempted)。不抢占:选择计划使用结束时间最早的停机位,给当前待分配航班。放在最后一个使用航班后面,即分配的时段是[epreempted,epreempted+scurrent-ecurrent]。执行S44;
情形二:scurrent∈[t+τmin,spreempted)。抢占:选择计划使用结束时间最早的停机位,给当前待分配停机位的航班。插入在冲突的那个航班后面,其后航班后移。执行S44;
情形三:scurrent∈(0,t+τmin)。超过分配停机位的最小时间间隔,来不及调度,分配远机位。执行S45;
步骤S44:返回分配的停机位索引。执行S46;
步骤S45:返回没有可用的近机位。执行S46;
步骤S46:结束。
步骤S5:当前无请求停机位的航班,停机位分配结束。
本发明的一种优化吞吐量的实时弹性的停机位调度方法,包含四部分:维护待分配停机位航班的多优先级队列、从待分配停机位航班的多优先级队列中选择一个航班作为当前待分配停机位的航班、维护停机位占用甘特图以及选择一个停机位分配给当前待分配停机位的航班。本发明拟解决现有技术方法中,静态分配方法、启发式算法不能满足运行实时性的要求,优化目标的设计不能满足机场资源紧张现状的要求的问题。本发明的四个部分之间松耦合,针对航班实时到达动态变化的情况,实现停机位的实时动态调度、并可弹性地调整分配方案。针对目前机场资源紧张的现状,设计近似算法实现吞吐量的优化。方法的可复用性、可扩展性强。
Claims (3)
1.一种优化吞吐量的实时弹性的停机位调度方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)初始化停机位占用甘特图为空;
其中,停机位占用甘特图表征停机位占用的状态,甘特图纵轴上的条目是每一个停机位,横轴是时间,甘特图中的进度条表示一个航班占用停机位的起止时间;包括以下步骤:
(20)初始化待分配停机位航班的多优先级队列为空;
(21)判断是否有进场航班信息到达,如果没有,执行步骤(24);如果有,更新待分配停机位航班的多优先级队列,并判断进场航班信息属于以下哪一种情形:
情形一:增加;新到达一个进场航班,则该航班拟加入待分配停机位航班的多优先级队列;
情形二:修改;之前已经加入待分配停机位航班的多优先级队列的航班到达信息更改,则删除待分配停机位航班的多优先级队列中相应航班信息,新更改到达信息的航班和情形一一样,拟加入待分配停机位航班的多优先级队列;
情形三:删除;之前已经加入待分配停机位航班的多优先级队列的航班取消,则删除待分配停机位航班的多优先级队列中相应航班信息;跳至步骤(21)起始处;
(22)判断拟新加入待分配停机位航班的多优先级队列的航班的计划占用停机位的最小时间长度是否大于设定阈值,如果是,则给该进场航班分配远机位,执行步骤(21);如果不是,执行步骤(23);
(23)给该进场航班分配优先级,加入相应的待分配停机位航班的多优先级队列,执行步骤(21);单队列内部排序的基本原则是按请求占用停机位的开始时间从早到晚;
(24)结束;
(2)接收进场航班信息维护待分配停机位航班队列,并进行多优先级排序,得到待分配停机位航班的多优先级队列;
(3)判断待分配停机位航班队列是否为空,若否,则结合当前时间和待分配停机位航班的多优先级队列,选择一个航班作为当前待分配停机位的航班;若是,直接执行步骤(5);
(4)判断当前待分配停机位的航班是否有可用的停机位时段分配;若是,则选择一个停机位分配给当前待分配停机位的航班,接入离场航班信息,并更新停机位占用甘特图,然后返回步骤(2);若否,则分配远机位,或则重新加入待分配停机位航班队列等待近机位,然后返回步骤(2);具体的:
为当前待分配停机位航班分配停机位包括以下步骤:
(40)获取当前待分配停机位的航班信息;
(41)用当前待分配停机位的航班计划占用停机位的时间段[scurrent,ecurrent],扫描停机位占用甘特图,判断该时间段相对停机位占用甘特图的位置;并判断符合以下条件停机位的个数:停机位的使用结束时间小于等于待分配停机位的航班的计划占用开始时间,且符合机型匹配的约束条件;
情形一:符合上述约束条件的停机位个数大于等于2个;选择计划使用结束时间最早的停机位,分配给当前待分配停机位的航班;执行步骤(44);
情形二:符合上述约束条件的停机位个数为1个;选择该停机位,分配给当前待分配停机位的航班;执行步骤(44);
情形三:符合上述约束条件的停机位个数为0个,执行步骤(42);
(42)判断当前待分配停机位的航班的计划占用时间段[scurrent,ecurrent],在停机位占用甘特图中间部分是否能插空放下:
情形一:是;选择其中一个能放下的停机位,分配给当前待分配停机位的航班;执行步骤(44);
情形二:否;执行步骤(43);
(43)判断当前待分配停机位的航班的计划占用时间段[scurrent,ecurrent],以及计划使用结束时间最早的停机位的最后一个航班计划占用时间段[spreempted,epreempted]之间的关系:
情形一:scurrent∈[spreempted,epreempted);不抢占:选择计划使用结束时间最早的停机位,给当前待分配停机位的航班;放在最后一个使用航班后面,即分配的时段是[epreempted,epreempted+scurrent-ecurrent];执行步骤(44);
情形二:scurrent∈[t+τmin,spreempted);抢占:选择计划使用结束时间最早的停机位,给当前待分配停机位的航班;插入在冲突的那个航班后面,其后航班后移;执行步骤(44);
情形三:scurrent∈(0,t+τmin);超过分配停机位的最小时间间隔,来不及调度,分配远机位;执行步骤(45);
(44)返回分配的停机位索引;执行步骤(46);
(45)返回没有可用的近机位;执行步骤(46);
(46)结束;
(5)当前无请求停机位的航班,停机位分配结束。
2.根据权利要求1所述的一种优化吞吐量的实时弹性的停机位调度方法,其特征在于,步骤(3)中从待分配停机位航班队列中选择当前待分配停机位的航班的方法为:
(30)初始化基准时间为当前时间t加上分配停机位的时间提前量τ,则基准时间为t+τ;
(31)接入不断更新的待分配停机位航班的多优先级队列信息,判断该多优先级队列是否为空,如果是,执行步骤(34);如果不是,执行步骤(32);
(32)将基准时间t+τ在待分配停机位航班的多优先级队列上移动,判断基准时间t+τ附近的待分配停机位航班数量属于以下哪一种情形:
情形一:多个;选择优先级高的航班作为当前待分配停机位的航班;
情形二:1个;选择该航班作为当前待分配停机位的航班;
情形三:0个;等待当前时间t移动,执行步骤(30);
(33)将已经选作当前待分配停机位的航班,从待分配停机位航班的多优先级队列删除,加入已分配停机位航班的多优先级队列,执行步骤(31);
(34)选择当前待分配停机位的航班结束。
3.根据权利要求1所述的一种优化吞吐量的实时弹性的停机位调度方法,其特征在于,该方法采用的停机位调度系统包括:
信息采集模块、数据处理模块和控制模块,信息采集模块主要包括接入进场航班信息和离场航班信息;数据处理模块维护待分配停机位航班队列和表征停机位占用状态的甘特图;控制模块从待分配停机位航班队列中选出当前待分配停机位航班,结合停机位占用甘特图给该航班分配停机位。
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