CN118095652B - 机场行李空筐数量配置规划方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种机场行李空筐数量配置规划方法及装置，包括如下步骤：对机场航班时刻表上的航班信息进行统计计算，获取预设时间段内的航班数据；基于调研或历史统计数据，获取预设时间段内的行李系统数据和旅客数据；结合所述航班数据和旅客数据，采用三参数weibull函数进行耦合，得到旅客到达概率累计分布函数；根据航班数据、旅客数据、行李系统数据和旅客到达概率累计分布函数，得到预设时间段内行李空筐的配置数量；能够以较为快捷的方式实现对机场行李空筐数量的精准配置，同时也便于机场运营方根据航班情况及时调整运营策略，避免出现行李空筐数量存在过度冗余的问题，提高了行李处理的效率和经济效益。

Description

机场行李空筐数量配置规划方法及装置

技术领域

本发明涉及机场配置规划技术领域，尤其涉及一种机场行李空筐数量配置规划方法及装置。

背景技术

随着我国经济持续快速发展，空中交通成为越来越多旅客选择的出行方式。在机场内，行李处理系统是机场建设最重要的系统之一。旅客常常携带形状不规则的行李，因此需要放入行李筐进行运输，这样既可以保护旅客的行李，又能提升输送的平稳性，还降低分拣差错率，从而提高机场的服务质量。

传统的行李系统中并无空筐回传系统，行李空筐需要通过人工从行李房分批次搬运到值机大厅，再分发到各个值机柜台。为了减少搬运次数，通常会配置大量的行李空筐，导致严重的空间和资源浪费。近年来，机场对行李保护和分拣可靠性的重视程度日益增加，许多大型机场行李系统项目相继推出了行李空筐全自动回传系统。该系统利用视觉摄像头、机械臂、AGV（自动引导车）、空筐输送设备等技术，实现了行李空筐的全流程循环使用，这一技术革新对空筐数量的配置计算方法提出了新的需求。

传统的行李系统空筐配置计算主要采用轮次循环法。该方法以目标年日高峰旅客流量为输入数据，通过计算得出目标年日高峰行李流量，然后根据旅客空筐使用比例计算每日所需空筐使用次数。接着，根据每日人工搬运循环次数，确定每轮循环所需的空筐数量，并将该数量作为行李系统空筐的设计数量，完成配置计算。

然而，上述传统的配置计算方法未考虑到基于空筐自动回传系统的循环使用特性，导致行李空筐数量配置存在过度冗余的问题。

发明内容

针对现有技术中所存在的不足，本发明提供了一种机场行李空筐数量配置规划方法及装置，本发明能够以较为快捷的方式实现对机场行李空筐数量的精准配置，同时也便于机场运营方根据航班情况及时调整运营策略，避免出现行李空筐数量存在过度冗余的问题，提高了行李处理的效率和经济效益。

一方面，本发明的实施例提供了一种机场行李空筐数量配置规划方法，所述方法包括如下步骤：

对机场航班时刻表上的航班信息进行统计计算，获取预设时间段内的航班数据；

基于调研或历史统计数据，获取预设时间段内的行李系统数据和旅客数据；

结合所述航班数据和旅客数据，采用三参数weibull函数进行耦合，得到旅客到达概率累计分布函数；

根据航班数据、旅客数据、行李系统数据和旅客到达概率累计分布函数，得到预设时间段内行李空筐的配置数量。

可选地，所述航班数据包括：航班载客数、航班数量、航班起降时刻、转盘开放提前时间、值机截止提前时间、早到行李延后释放时间；

或/和，所述行李系统数据包括：值机柜台数量、单柜台最少空筐暂存数量、行李平均输送时间、空筐回传平均输送时间；

或/和，所述旅客数据包括：旅客到达分布数据、旅客行李系数、旅客空筐使用比例。

可选地，结合所述航班数据和旅客数据，采用三参数weibull函数进行耦合，得到旅客到达概率累计分布函数，包括如下步骤：

根据所述旅客到达分布数据和航班时刻表，得到旅客早于航班时刻表的到达时间长度；

基于三参数weibull函数对所述到达时间长度进行耦合，得到尺度参数α、形状参数β和位置参数μ；

将所述尺度参数α、形状参数β和位置参数μ导入三参数weibull函数，得到旅客到达概率密度函数；

基于所述旅客到达概率密度函数计算得到旅客到达概率累计分布函数；其中，

所述旅客到达概率密度函数的计算公式如下：

；

基于所述旅客到达概率密度函数计算得到旅客到达概率累计分布函数的具体公式为：

；

式中，表示旅客到达概率密度函数，表示旅客到达概率累计分布函数，β> 0为形状参数，α>0为尺度参数，μ>0为位置参数。

可选地，所述根据航班数据、旅客数据、行李系统数据和旅客到达概率累计分布函数，得到预设时间段内行李空筐的配置数量包括：

根据所述航班载客数、旅客行李系数、行李平均输送时间以及旅客到达概率累计分布函数，计算得到在途输送行李空筐数量；

根据所述航班载客数、航班起降时刻、旅客行李系数、行李平均输送时间、早到行李延后释放时间以及旅客到达概率累计分布函数，计算得到早到滞留行李空筐数量；

根据所述航班载客数、航班起降时刻、旅客行李系数、行李平均输送时间、空筐回传平均输送时间以及旅客到达概率累计分布函数，计算得到回传空筐数量；

根据所述值机柜台数量和单柜台最少空筐暂存数量，计算得到柜台空筐数量；

对所述在途输送行李空筐数量、早到滞留行李空筐数量、回传空筐数量和柜台空筐数量进行统计求和，得到预设时间段内行李空筐的配置数量。

可选地，计算所述在途输送行李空筐数量的具体公式为：

；

式中，N _zt表示在途输送行李空筐数量；P _i表示当前时刻已开放值机的航班i的载客数，i表示已开放值机的航班编号且为自然数；τ表示旅客行李系数；ε表示旅客空筐使用比例；α表示旅客到达概率累计分布函数的尺寸参数；β表示旅客到达概率累计分布函数的形状参数；μ表示旅客到达概率累计分布函数的位置参数；t _i表示已开放值机的航班i早于正点时刻的提前量；表示行李平均输送时间。

可选地，计算所述早到滞留行李空筐数量的具体公式为：

；

式中，N _zl表示早到滞留行李空筐数量；P _j表示当前时刻已开放值机但未开放转盘的离港航班j的载客数，j表示已开放值机但未开放转盘的离港航班编号且为自然数；P _k表示起飞正点时间为（t+t ₀ ,t+t ₀ +Δt）时间段内离港航班k的载客数，k表示起飞正点时间为（t +t ₀ ,t+t ₀ +Δt）时间段内的离港航班编号且为自然数；t _j表示已开放值机但未开放转盘的离港航班j早于正点时刻的提前量；Δt表示早到行李系统延时释放行李时间；t ₀表示转盘开放相较于航班正点起飞时间的提前量；τ表示旅客行李系数；ε表示旅客空筐使用比例；α表示旅客到达概率累计分布函数的尺寸参数；β表示旅客到达概率累计分布函数的形状参数；μ表示旅客到达概率累计分布函数的位置参数。

可选地，计算所述回传空筐数量的具体公式为：

；

式中，N _hc表示回传空筐数量；P _m表示时刻时，已开放转盘的离港航班m的载客数，m表示已开放转盘的离港航班编号且为自然数，t表示当前时刻，表示空筐平均回传时间；t _m表示已开放转盘的离港航班m早于正点时刻的提前量；表示行李平均输送时间；τ表示旅客行李系数；ε表示旅客空筐使用比例；α表示旅客到达概率累计分布函数的尺寸参数；β表示旅客到达概率累计分布函数的形状参数；μ表示旅客到达概率累计分布函数的位置参数。

可选地，计算所述柜台空筐数量的具体公式为：

；

式中，N _gt表示柜台空筐数量；N _g表示柜台数量；c表示单柜台最少空筐暂存数量，其具体参数由机场根据需求进行设定。

第二方面，本发明的实施例还提供了一种机场行李空筐数量配置规划装置，所述装置包括：航班数据获取模块，用于对机场航班时刻表上的航班信息进行统计分析，获取预设时间段内的航班数据；

基础数据获取模块，用于基于调研或历史统计数据，获取预设时间段内的行李系统数据和旅客数据；

旅客到达分布计算模块，用于利用三参数weibull函数对所述航班数据和旅客数据进行耦合，得到旅客到达概率累计分布函数；

行李空筐数量配置模块，将所述航班数据、旅客数据、行李系统数据和旅客到达概率累计分布函数输入所述行李空筐数量配置模块进行计算，得到预设时间段内行李空筐的配置数量。

相比于现有技术，本发明具有如下有益效果：

本发明通过将预设时间段内航班数据、旅客数据以及行李系统数据结合起来进行综合分析，并采用三参数函数进行耦合分析以得到旅客到达概率累计分布函数，相较于传统的轮次循环法，能够准确预测行李系统在不同时间段的需求情况，从而实现有效降低规划配置数量，控制建设成本。同时，在机场运行过程中，可以通过该方法提前配置准确数量的行李系统空筐，更好地满足了实际需求，解决了行李空筐数量配置存在过度冗余的问题，降低了运行成本，为机场行李系统的智能化管理提供了有效的技术支持。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种机场行李空筐数量配置规划方法的流程示意图；

图2为本实施例提供的某机场典型的航班时刻表；

图3为结合所述航班数据和旅客数据，采用三参数weibull函数进行耦合，得到旅客到达概率累计分布函数的流程示意图；

图4为本实施例提供的某机场旅客到达概率密度函数示意图；

图5为本实施例提供的某机场旅客到达概率累计分布函数示意图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明中的技术方案进一步说明。

如图1所示，本发明实施例提供了一种机场行李空筐数量配置规划方法，所述方法包括如下步骤：

步骤S101，对机场航班时刻表上的航班信息进行统计计算，获取预设时间段内的航班数据；

在本实施例中，所述预设时间段可以是未来1天、一周、一个月等任意时间；所述航班数据包括：航班载客数、航班数量、航班起降时刻、转盘开放提前时间、值机截止提前时间、早到行李延后释放时间；

需要说明的是，参考图2，图2为本实施例提供的某机场典型的航班时刻表。

航班数据通常有两种来源：（1）机场设计指标中年高峰日的航班时刻表：机场设计目标年中高峰日航班时刻表可以作为早期规划设计阶段的依据，按照高峰行李数量对行李空筐数量进行计算配置，结算结果可以满足高峰行李装载需求，同时也能在常规流量时降耗运行，能够满足前期机场行李系统规划设计的需要。具体的，获取高峰时段内的航班数据的具体过程是：查询机场设计目标中年高峰日的航班时刻表；获取高峰时段内航班机型、航班载客数、航班数量、航班起降时刻、转盘开放提前时间、值机截止提前时间、早到行李延后释放时间等信息等数据。（2）机场运营阶段的航班时刻表：可以反馈短期内的航班数据，据此数据可以对行李空筐需求数量进行分析计算，从而提前对空筐资源进行调度分配，降低运行风险及成本。

步骤S102，基于调研或历史统计数据，获取预设时间段内的行李系统数据和旅客数据。

在本实施例中，行李系统数据通常由如下方式获得：（1）查阅行李系统可研报告；（2）查阅行李系统设计方案说明书；（3）现场考察，查阅行李系统运行历史数据。

具体的，行李系统数据包括值机柜台数量、单柜台最少空筐暂存数量、行李平均输送时间、空筐回传平均输送时间等信息。

旅客数据通常由如下方式进行获得：（1）对于改建或扩建机场，该数据可对现有航站楼调研获得，也可从现有行李系统中提取的旅客数据统计分析获得；（2）对于同一个城市已有机场，新建的机场数据可参照已运行机场的调研获得，也可从已运行机场现有行李系统中提取的旅客数据统计分析获得；（3）若该城市没有机场，完全新建，则可参考经济发展水平、机场区位、交通条件类似的地区进行机场调研获得。

步骤S103，结合所述航班数据和旅客数据，采用三参数weibull函数进行耦合，得到旅客到达概率累计分布函数，如图3所示，具体包括如下步骤：

步骤S301，根据所述旅客到达分布数据和航班时刻表，得到旅客早于航班时刻表的到达时间长度；

步骤S302，基于三参数weibull函数对所述到达时间长度进行耦合，得到尺度参数α、形状参数β和位置参数μ；

步骤S303，将所述尺度参数α、形状参数β和位置参数μ导入三参数weibull函数，得到旅客到达概率累计分布函数；

需要说明的是，如图4所示，图4为本实施例提供的某机场旅客到达概率密度函数示意图。

所述旅客到达概率密度函数的计算公式如下：

；(1)

式中，β>0为形状参数，α>0为尺度参数，μ>0为位置参数。

步骤S304，基于所述旅客到达概率密度函数计算得到旅客到达概率累计分布函数；

需要说明的是，如图5所示，图5为本实施例提供的某机场旅客到达概率累计分布函数示意图。

基于所述旅客到达概率密度函数计算得到旅客到达概率累计分布函数的具体公式为：

；(2)

步骤S104，根据航班数据、旅客数据、行李系统数据和旅客到达概率累计分布函数，得到预设时间段内行李空筐的配置数量。

可选地，所述根据航班数据、旅客数据、行李系统数据和旅客到达概率累计分布函数，得到预设时间段内行李空筐的配置数量包括：

根据所述航班载客数、航班起降时刻、旅客行李系数、行李平均输送时间、早到行李延后释放时间以及旅客到达概率累计分布函数，计算得到早到滞留行李空筐数量；

根据所述航班载客数、航班起降时刻、旅客行李系数、行李平均输送时间、空筐回传平均输送时间以及旅客到达概率累计分布函数，计算得到回传空筐数量；

根据所述值机柜台数量和单柜台最少空筐暂存数量，计算得到柜台空筐数量。

计算所述在途输送行李空筐数量的具体公式为：

；(3)

式中，N _zt表示在途输送行李空筐数量；P _i表示当前时刻已开放值机的航班i的载客数，i表示已开放值机的航班编号且为自然数；τ表示旅客行李系数；ε表示旅客空筐使用比例；α表示旅客到达概率累计分布函数的尺寸参数；β表示旅客到达概率累计分布函数的形状参数；μ表示旅客到达概率累计分布函数的位置参数；t _i表示已开放值机的航班i早于正点时刻的提前量；表示行李平均输送时间。

可选地，计算所述早到滞留行李空筐数量的具体公式为：

；(4)

式中，N _zl表示早到滞留行李空筐数量；P _j表示当前时刻已开放值机但未开放转盘的离港航班j的载客数，j表示已开放值机但未开放转盘的离港航班编号且为自然数；P _k表示起飞正点时间为（t+t ₀ ,t+t ₀ +Δt）时间段内离港航班k的载客数，k表示起飞正点时间为（t +t ₀ ,t+t ₀ +Δt）时间段内的离港航班编号且为自然数；t _j表示已开放值机但未开放转盘的离港航班j早于正点时刻的提前量；Δt表示早到行李系统延时释放行李时间；t ₀表示转盘开放相较于航班正点起飞时间的提前量；τ表示旅客行李系数；ε表示旅客空筐使用比例；α表示旅客到达概率累计分布函数的尺寸参数；β表示旅客到达概率累计分布函数的形状参数；μ表示旅客到达概率累计分布函数的位置参数。

可选地，计算所述回传空筐数量的具体公式为：

；(5)

式中，N _hc表示回传空筐数量；P _m表示时刻时，已开放转盘的离港航班m的载客数，m表示已开放转盘的离港航班编号且为自然数，t表示当前时刻，表示空筐平均回传时间；t _m表示已开放转盘的离港航班m早于正点时刻的提前量；表示行李平均输送时间；τ表示旅客行李系数；ε表示旅客空筐使用比例；α表示旅客到达概率累计分布函数的尺寸参数；β表示旅客到达概率累计分布函数的形状参数；μ表示旅客到达概率累计分布函数的位置参数。

可选地，计算所述柜台空筐数量的具体公式为：

；(6)

式中，N _gt表示柜台空筐数量；N _g表示柜台数量；c表示单柜台最少空筐暂存数量，其具体参数由机场根据需求进行设定。

对所述在途输送行李空筐数量、早到滞留行李空筐数量、回传空筐数量和柜台空筐数量进行统计求和，得到预设时间段内行李空筐的配置数量。

需要说明的是，将统计求和所得到的行李空筐数量总数作为预设时间段内行李空筐的配置数量N，其具体计算公式为：

；(7)

本发明的另一实施例中，还公开了一种机场行李空筐数量配置规划装置，其中所述装置包括：

航班数据获取模块，用于对机场航班时刻表上的航班信息进行统计分析，获取预设时间段内的航班数据；

基础数据获取模块，用于基于调研或历史统计数据，获取预设时间段内的行李系统数据和旅客数据；

旅客到达分布计算模块，用于结合所述航班数据和旅客数据，采用三参数weibull函数进行耦合，得到旅客到达概率累计分布函数，包括如下步骤；

需要说明的是，旅客到达分布计算模块利用matlab或python等工具，将输入的航班数据和旅客数据进行拟合，该函数功能将自动返回三个参数：尺度参数α、形状参数β和位置参数μ的最佳估计值，将所述三个参数导入三参数weibull函数，基于得到的旅客到达概率密度函数，进一步计算得出旅客到达概率累计分布函数。

行李空筐数量配置模块，将所述航班数据、旅客数据、行李系统数据和旅客到达概率累计分布函数输入所述行李空筐数量配置模块进行计算，得到预设时间段内行李空筐的配置数量。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (6)

1.机场行李空筐数量配置规划方法，其特征在于，包括如下步骤：

对机场航班时刻表上的航班信息进行统计计算，获取预设时间段内的航班数据；

基于调研或历史统计数据，获取预设时间段内的行李系统数据和旅客数据；

结合所述航班数据和旅客数据，采用三参数weibull函数进行耦合，得到旅客到达概率累计分布函数；

根据航班数据、旅客数据、行李系统数据和旅客到达概率累计分布函数，得到预设时间段内行李空筐的配置数量；

所述结合所述航班数据和旅客数据，采用三参数weibull函数进行耦合，得到旅客到达概率累计分布函数，包括如下步骤：

根据所述旅客到达分布数据和航班时刻表，得到旅客早于航班时刻表的到达时间长度；

基于三参数weibull函数对所述到达时间长度进行耦合，得到尺度参数α、形状参数β和位置参数μ；

将所述尺度参数α、形状参数β和位置参数μ导入三参数weibull函数，得到旅客到达概率密度函数；

基于所述旅客到达概率密度函数计算得到旅客到达概率累计分布函数；其中，

所述旅客到达概率密度函数的计算公式如下：

；

基于所述旅客到达概率密度函数计算得到旅客到达概率累计分布函数的具体公式为：

；

式中，表示旅客到达概率密度函数，表示旅客到达概率累计分布函数，β>0为形状参数，α>0为尺度参数，μ>0为位置参数；

所述航班数据包括：航班载客数、航班数量、航班起降时刻、转盘开放提前时间、值机截止提前时间、早到行李延后释放时间；

或/和，所述行李系统数据包括：值机柜台数量、单柜台最少空筐暂存数量、行李平均输送时间、空筐回传平均输送时间；

或/和，所述旅客数据包括：旅客到达分布数据、旅客行李系数、旅客空筐使用比例；

所述根据航班数据、旅客数据、行李系统数据和旅客到达概率累计分布函数，得到预设时间段内行李空筐的配置数量包括：

根据所述航班载客数、旅客行李系数、行李平均输送时间以及旅客到达概率累计分布函数，计算得到在途输送行李空筐数量；

根据所述航班载客数、航班起降时刻、旅客行李系数、行李平均输送时间、早到行李延后释放时间以及旅客到达概率累计分布函数，计算得到早到滞留行李空筐数量；

根据所述航班载客数、航班起降时刻、旅客行李系数、行李平均输送时间、空筐回传平均输送时间以及旅客到达概率累计分布函数，计算得到回传空筐数量；

根据所述值机柜台数量和单柜台最少空筐暂存数量，计算得到柜台空筐数量；

对所述在途输送行李空筐数量、早到滞留行李空筐数量、回传空筐数量和柜台空筐数量进行统计求和，得到预设时间段内行李空筐的配置数量。

2.根据权利要求1所述的机场行李空筐数量配置规划方法，其特征在于，计算所述在途输送行李空筐数量的具体公式为：

；

式中，N _zt表示在途输送行李空筐数量；P _i表示当前时刻已开放值机的航班i的载客数，i表示已开放值机的航班编号且为自然数；τ表示旅客行李系数；ε表示旅客空筐使用比例；α表示旅客到达概率累计分布函数的尺寸参数；β表示旅客到达概率累计分布函数的形状参数；μ表示旅客到达概率累计分布函数的位置参数；t _i表示已开放值机的航班i早于正点时刻的提前量；表示行李平均输送时间。

3.根据权利要求1所述的机场行李空筐数量配置规划方法，其特征在于，计算所述早到滞留行李空筐数量的具体公式为：

；

式中，N _zl表示早到滞留行李空筐数量；P _j表示当前时刻已开放值机但未开放转盘的离港航班j的载客数，j表示已开放值机但未开放转盘的离港航班编号且为自然数；P _k表示起飞正点时间为（t+t ₀ ,t+t ₀ +Δt）时间段内离港航班k的载客数，k表示起飞正点时间为（t+t ₀ , t+t ₀ +Δt）时间段内的离港航班编号且为自然数；t _j表示已开放值机但未开放转盘的离港航班j早于正点时刻的提前量；Δt表示早到行李系统延时释放行李时间；t ₀表示转盘开放相较于航班正点起飞时间的提前量；τ表示旅客行李系数；ε表示旅客空筐使用比例；α表示旅客到达概率累计分布函数的尺寸参数；β表示旅客到达概率累计分布函数的形状参数；μ表示旅客到达概率累计分布函数的位置参数。

4.根据权利要求1所述的机场行李空筐数量配置规划方法，其特征在于，计算所述回传空筐数量的具体公式为：

；

式中，N _hc表示回传空筐数量；P _m表示时刻时，已开放转盘的离港航班m的载客数，m表示已开放转盘的离港航班编号且为自然数，t表示当前时刻，表示空筐平均回传时间；t _m表示已开放转盘的离港航班m早于正点时刻的提前量；表示行李平均输送时间；τ表示旅客行李系数；ε表示旅客空筐使用比例；α表示旅客到达概率累计分布函数的尺寸参数；β表示旅客到达概率累计分布函数的形状参数；μ表示旅客到达概率累计分布函数的位置参数。

5.根据权利要求1所述的机场行李空筐数量配置规划方法，其特征在于，计算所述柜台空筐数量的具体公式为：

；

式中，N _gt表示柜台空筐数量；N _g表示柜台数量；c表示单柜台最少空筐暂存数量，其具体参数由机场根据需求进行设定。

6.机场行李空筐数量配置规划装置，其特征在于，所述装置用于执行如权利要求1至5任一项所述的方法，其中，所述装置包括：

航班数据获取模块，用于对机场航班时刻表上的航班信息进行统计分析，获取预设时间段内的航班数据；

基础数据获取模块，用于基于调研或历史统计数据，获取预设时间段内的行李系统数据和旅客数据；

旅客到达分布计算模块，用于利用三参数weibull函数对所述航班数据和旅客数据进行耦合，得到旅客到达概率累计分布函数；

行李空筐数量配置模块，将所述航班数据、旅客数据、行李系统数据和旅客到达概率累计分布函数输入所述行李空筐数量配置模块进行计算，得到预设时间段内行李空筐的配置数量。