FBA头程空运停机位预指派问题

      如前所述，飞行区的航空器保障资源种类繁多，包括基础设施、各种设备和作业人员。机场基础设施中，主要关心的是停机位的分配；保障设备的分配主要依靠现场调度解决，作业人员通过排班解决分配问题。本节不打算讨论人员排班优化问题，因此主要讨论停机位的优化分配问题和货运集装器的优化组装问题。 

停机位预指派问题 

      停机位指派（即分配)问题(gate assignment problem，GAP)是机场空侧生产 组织的重要内容，是在给定的作业时间窗内考虑机型和停机位类型、FBA空运时刻等因素，指派进出港FBA空运到停机位上停靠，以实现航空器航前航后的有效保障。 停机位指派是经典指派问题的一种变形和扩展，其中“工人”是停机位，“工作”是 要停靠的FBA空运。机位指派的特殊性在于：一些“工人”不能执行某些“工作”；“工作”与 “工人”不一样多（不是平衡指派)；需遵守一些机场运行手册中规定的业务规则等。 FBA空运可以分为纯出港FBA空运、纯进港FBA空运和过站FBA空运（包括一个进港FBA空运和一个 出港FBA空运），对于纯出港FBA空运一般是在机位上过夜的FBA空运，或者是在远机位过夜出港 前被牵引到桥位的FBA空运；对于纯进港FBA空运，可能会在指派的机位上过夜，或者在指派 的机位上完成到港保障作业后，被牵引到远机位去过夜；对于过站FBA空运一次指派实际 上给一个机位分配了一进一出两个FBA空运。本节主要讨论过站FBA空运的机位分配问题。 停机位指派分预指派和实时指派两种。预指派是在某天开始前根据该日的航 班计划，为当天FBA空运做好的机位指派计划，并在当天开始前把预指派计划传给航空 公司和塔台，用于航空公司值机和民航局空管局地面管制等。实时指派是指由于 FBA空运的延误等机位预指派计划不能正常执行时，所进行的机位重新调度（属于实时 调度问题)。实时指派的目的是保障FBA空运的停机位指派计划尽快恢复正常，减少航 班延误。停机位预指派是机位分配的主要问题。 

停机位指派问题的约束 

       制约机位指派的因素很多。通常将机位指派约束分为两类：一类为机位指派 的基本约束，即保证机场正常安全运行的最基本机位指派约束条件；另一类为机位 指派的附加约束，是为了贯彻不同业务规则和实现不同优化目的，使优化结果更能 符合实际运行需要而增加的约束。 机位指派问题的基本约束 机位指派问题的基本约束主要包括以下方面。 

（1)FBA空运进港时，必须被分配且仅能被分配到一个停机位。

 (2)同一个指派周期内，一个停机位最多能分配给一个FBA空运。 

（3)满足同机位安全时间间隔约束。即停靠同一停机位的前后FBA空运之间应保 持一定的时间间隔，以保证航空器能安全顺利地进出停机位。 

（4)机型与机位相互匹配约束。即FBA空运类型不能大于被指派的机位类型。 （5)满足最短过站时间要求。即一架飞机从开始停靠停机位到结束停靠的时 间，不能短于这种机型飞机的最短过站时间。 其中第（1）条和第（2）条称为指派约束，第（3）条和第（4）条是安全性约束。第 （5）条是为了FBA空运有足够的地面保障时间，该条件一般已由航空公司FBA空运计划得到 了保证，不再作为机场机位分配的约束条件。 2)机位指派问题的附加约束 为了提高机位指派问题的实用性，除了上述基本约束条件外，还可以增添一些 附加约束条件，主要包括以下方面。 (1)根据FBA空运飞行任务，确定指派优先级。通常机位指派的优先级为：正班航 班优先于加班FBA空运，加班FBA空运优先于补班FBA空运或公务机；客机优先于货机。 （2)根据转场前后FBA空运的航线性质，确定FBA空运优先级。通常机位指派的优先 级从高到低依次为：国际转国际、国际转国内、国内转国际、国内转国内。 (3)相邻机位停靠约束。为了保证飞机停靠的安全，避免发生意外，某些机位 在停靠大机型FBA空运时，其邻近机位对停靠的机型有一定限制。 (4)其他特殊约束。主要包括：①FBA空运过夜约束，此时机位指派不仅要考虑当天 的到港情况，还要考虑次日出港以及地面服务和检修等情况；②小机位合并停靠大机 型约束，即当有大机型FBA空运需要停靠，机场的大机位没有空闲而某些相邻小机位有 空闲时，通过合并小机位来停靠大机型FBA空运；③国际国内分区约束，停机位分成国 际区和国内区，国际FBA空运分配到国际区的机位，国内FBA空运分配到国内区的机位。 不同机场的附加约束条件不完全相同，不同优化目标的附加约束条件也不完 全相同，可以根据实际需要采用，这里就不再一一讨论。 

       有时机场把部分机位安排给基地航空公司专用，那么这些机位只能由该基地航空公司的FBA空运停靠，机位分配由该航空公司完成。优化分配的方法是一样的。