停机位分配设计

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由NordriDesign™提供

此次将从两个方面对停机位的分配进行研究,一个是兼顾机场 和乘客利益以优化燃油消耗成本和停机位费用为目标，另一个则是 以为了提供突发事件的缓冲区而对停机位之间的空闲时间均匀化为 优化目标。
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机场停机位指派模型
1、条件假设
在模型建立之前，先提出下面两个假设条件: （1）容量满足假设: 在停机位分配优化前机场的航班量和时 间分布保持在机场容量许可范围内，即在任何时刻，总可以为任一航 班分配一个停机位，尽管不是最优但一定是可行的。
（2）弧
流入弧 服务弧 流出弧 反馈弧
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机场停机位指派模型
2、网络流模型
目标函数：
minZ=α ∑i∈F∑k∈K*[ck+fifc/fs(dk1+dk2)](X si k k k +∑j∈DlnjiX ji) + β δ ∑k*∑i {(X si+∑jlnjiX ji)Ti k ∑K*∑i[(X si+∑jlnjiXkji)Ti]/n}^(2/n)
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程序编译
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程序编译
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实例分析
据编程求解到及机位最终分配结果如表五所示。
此算法由于是穷举算法，则能求得426496种方案，上述结果则 是最优方案。
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深度研究
本文研究的角度是建立在一种已存模型上的，虽然对原有 模型进行了深一层的研究，使得模型更佳，但却还有很多因素 没有考虑到，后续还需进一步研究以完善停机位分配模型： （1）停机位利用率平均分配模型 每个停机位的利用率应该尽量相同，有效延长停机位使用 寿命，减少故障率和降低员工的疲劳强度。 （2）算法时间短 本文的算法由于复杂系数高，则算法会花大量时间，所 以再分配的算法应该在短时间内完成，一般要求几秒到一分钟 内。 （3）停机位分配的决策支持工具开发 利用国内外已有的停机位分配理论和模型开发出能够满足 用户需求和解决实际问题的停机位分配的决策支持工具。
（2）信息完备假设: 在某 一个工作日开始之前，制定决策 所必需的航班计划、机场资源等 信息是完备的和已知的。
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机场停机位指派模型
2、网络流模型
图 1 登记口的分配问题的网络流模型
Page6机场停机位指模型2、网络流模型（1）节点
S为源节点; T为终节点; Y为过滤节点； Ai为航班到港时刻，对于节点i∈F; Di为航班离港时刻，对于节点i∈D。
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B739
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实例分析
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实例分析
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程序编译
#include "stdafx.h" #include "stdio.h" #include "string.h" #include "iostream" #include "HBan.h" #include "math.h" int main(int argc, char* argv[]) {
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实例分析
以国内某枢纽机场的某一天具体航班时刻表为例，选择某个时间 段在这个时间内空闲的5个停机位对20个即将到达的航班（表1）按照 上述模型进行分配，通过编程进行求解。 并分别赋予（α，β）值为（0.5,0.5），且 赋予δ=100进行数量级 差异消除。 航班开始使用机位时刻Ai，结束时刻Di；模型中各参数见表2；飞 机燃料燃烧情况见表3。
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序言
曾有国内学者根据以减少飞机燃油消耗费和停机位服务费用来 优化停机位分配问题，使得分配结果更佳，但却和国内外很多学者一 样，只考虑了一两个方面，没有进一步对更多的问题进行研究，所以 本文会在其研究基础上进行深一步研究，实现一种基于网络流数学模 型的停机位的再分配，以进一步完善停机位分配模型。
GW GW[5]={{2450,12804.64,15090.08},{3600,12664.18,14850.09},{5800,12521.34,14771.65},{4750,12395.92,14559.48} ,{3950,12135.93,14109.85}}; int TimeCompare(HB a[],int n); int i,j; double Sa=0.5; int p=0; double M=87759; HB b[20];
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机场停机位指派模型
2、网络流模型
第一个约束方程表示到达节 点的流守恒。 第二个约束方程表示离开节 点的流守恒。 第三个约束方程表示对于单 位流服务弧的约束，只允许 一个单位通过服务弧流向停 机位k。 第四个约束方程是变量的二 值约束条件。 第五个约束方程是对飞机的 指定机位分配。
一种基于网络流数学模型 的停机位再分配问题
由NordriDesign™提供

摘要
停机位分配问题是多年来机场管理者需要解决的问题，分配要同 时兼顾机场和乘客的利益，同时能提供突发事件的缓冲区。本文采用 二值整数流网络模型，提出以减少燃油消耗和停机位服务费用与飞机 延误情况下以及停机位指定分配的停机位再分配模型。实验结果表明， 本模型可以应用到大规模问题的计算，同时可以进行单目标决策,也 可以根据权重来协调停机位的分配。
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序言
停机位分配是指在考虑机型大小、停机位大小、航班时刻等因素 的情况下，在一定时限范围内，由机场生产指挥中心为到港和离港航 班指定适宜的登机口，保证航班正常不延误，为旅客上下航班提供登 机口。停机位调度的主要目的是为航班找到最佳的停机位，来降低对 到港或离港旅客造成的不便。许多研究人员都以最大限度地降低运营 成本或航空公司业务收入最大化来优先考虑其模型。有效利用停机位 来降低运营成本和提高乘客的满意度是非常重要的。因此，登机口的 最佳调度分配策略主要围绕以下几个目标: 尽量减少到港或离港旅客 总行走距离; 尽量减少转机旅客总行走距离; 最大限度地减少飞机停在 远机位; 停机位利用率最大化; 最大限度地让某些飞机停在指定的停机 位等。
HB a[20]={{630,830,"B737",0.109,1,3,4,5,0,120},{650,830,"B739",0.113,2,5,0,0,0,100},{945,1045,"B739",0.113,2,5,0,0,0,6 {1015,1200,"B738",0.113,3,4,0,0,0,45},{1145,1245,"A320",0.113,2,3,4,5,0,60},{1220,1340,"B738",0.113,3,4,0,0,0,80}, {1230,1320,"B738",0.113,3,4,0,0,0,50},{1330,1520,"B738",0.113,3,4,0,0,0,110},{1340,1510,"B737",0.109,1,3,4,5,0,30}, {1505,1620,"B738",0.113,3,4,0,0,0,75},{1730,1850,"A320",0.113,2,3,4,5,0,80},{1740,1900,"B739",0.113,2,5,0,0,0,80}, {1730,1840,"B737",0.109,1,3,4,5,0,70},{1820,1940,"B737",0.109,1,3,4,5,0,80},{2030,2200,"B738",0.113,3,4,0,0,0,90}, {2110,2230,"B739",0.113,2,5,0,0,0,80},{2220,2400,"A320",0.113,2,3,4,5,0,100},{2230,2400,"B737",0.109,1,3,4,5,0,90}, {2300,2400,"B739",0.113,2,5,0,0,0,60},{2330,2400,"A320",0.113,2,3,4,5,0,30}};
目标函数中，公式的第一项表示燃料的燃烧成本和停机位服 务费用； 公式的第二部分表示停机位之间空闲时间均匀规划的公式 δ 表示数量级之间的转换，使公式前后具有相同数量级，消除 绝对性偏向问题；（α ，β ）表示不同的权重值，α +β =1.
k
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机场停机位指派模型
2、网络流模型
约束条件
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实例分析
表1 航班时刻表 航班号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 到港时刻( Ai) 6:30 6:50 9:45 10:15 11:45 12:20 12:30 13:30 13:40 15:05 17:30 离港时刻( Di) 8:30 8:30 10:45 12:00 12:45 13:40 13:20 15:20 15:10 16:20 18:50 机型 B737 B739 B739 B738 A320 B738 B738 B738 B737 B738 A320