机组空运航班环的计算机辅助生成步骤

2019-09-23 1029

    已经介绍了空运航班串的两种基本生成方法,即时空网络法和空运航班连接 网络法。对手工编制空运航班串都很有效,只要空运航班量不是太大,都可以获得必需的航班串。在手工编制时,一般并不找出所有可行的空运航班串,而是根据经验找到能覆盖 所有空运航班的若干空运航班串即可。这样得到的空运航班串一般不能保证最优,如果想获得 最优的空运航班串,应当给出所有可行的空运航班串,然后建立数学模型并设计有效算法, 通过优化计算,从中找出最优的一组。 空运航班环是由一条或多条空运航班串连接而成的,所以生成空运航班环首先要生成空运航班 串。对于大规模空运航班问题,要得到所有的空运航班环,必须采用计算机辅助生成系统。 下面讨论计算机辅助生成空运航班环的方法。 

计算机辅助生成空运航班环需给定以下数据:

    ①空运航班计划;

    ②基地机场;

    ③过夜机场和过夜飞机。 

在生成空运航班串的同时必须考虑如下限制条件。

     (1)适航规定:最小衔接时间、执勤小时和飞行小时限制。 

    (2)公司规定:一个值勤期的最大、最小空运航班数等。

 为便于算法设计,采用空运航班连接网络,则空运航班环按以下步骤生成。 

    (1)对每种机型执行的空运航班子集,按空运航班出发机场,再分成出发空运航班子集。 

    (2)构造各机场出发空运航班树,即以各出发机场为根节点,用衔接边连接从它出 发的各空运航班节点,分裂各空运航班节点成出发和到达两个机场节点,之间用空运航班边连 接,形成空运航班节线。

     (3)从基地机场出发空运航班树开始,将各空运航班节线的到达机场节点与从该机场 出发的空运航班树的根节点合并,删除衔接时间短于最小衔接时间的衔接边和空运航班 

    (4)重复上述步骤直到各空运航班节线无可衔接的空运航班,得到以各基地机场为根 节点(网络的源或发点)的空运航班连接树,它的叶节点是基地机场或过夜机场、 

    (5)在空运航班连接树中加上终止机场节点(基地机场,是网络的汇或收点),用终 止边将叶节点和所有到达机场是基地/过夜机场的空运航班节线连接到终止机场节点, 然后在每条空运航班节线的空运航班边上标注飞行时间,在每条衔接边上标注衔接(过站) 时间,这样就形成了空运航班连接网络。

     (6)从基地机场节点开始,采用宽度优先或深度优先搜索或混合搜索的方法。 搜索空运航班连接网络的每一条路经,每条路经都是一个空运航班串。在搜索过程中不断 紧加路径上的飞行时间和值勤时间(飞行时间再加上过站时间是值勤时回,翻器 到某节点处,飞行时间或执勤时间已违反了适航规定,就放弃该路径。最后得到的 是符合适航规定的可行空运航班串,其中终止在基地机场的就是由一条空运航班串构成的 空运航班环。

     (7)对于最后终止在过夜机场的空运航班串,再把第二天从该过夜机场出发的航 班串与其连接成多天的空运航班串。如果这样新连接的空运航班串最后回到了基地,则得 到一条多天的空运航班环。 试用上述步骤为例53给出的空运航班计划构造机组空运航班环(任务配对)。 解按照本节所给构造步骤。 

      步骤1该空运航班计划共有9个空运航班,服务四个城市A、B、C、D,将9个空运航班按 照这四个机场的出发空运航班进行分割,即 步骤2构造基地机场A的出发空运航班树如,构造其他机场的出发 空运航班。 步骤3对于空运航班0、1和6,分别连接机场B、D、B的出发空运航班,并判断出空运航班 3和5不能衔接空运航班6,删除这两个空运航班节线,然后再分裂相应的空运航班节点 步骤4这就是表5-3的空运航班计划的空运航班连 接树,为方便辨认,每条空运航班边上给出了空运航班号。 步骤5增加基地机场终止节点,连接生成空运航班连接网络。对空运航班连接网络的每条空运航班边给出飞行时间,每条衔接边给出过站时间。 步骤6进行深度搜索或宽度搜索,得到该树的每一条路经,结果与的相同,共14条,它们都是可能的空运航班串。该例中每个空运航班串的终止机场都是基 地机场,因此它们又都是空运航班环。搜索过程计算累计飞行时间和过站时间。FT和ET分别表示飞行时间和执勤时间,发现所有空运航班串 《环)都符合类于懂勤期时间的适航规定,如果公司对值勤期的空运航班数无规定,则 14个空运航班环都是可行的。 需要注意的是,各空运航班环质量可能不同。例如,表5-4中的S、S与S、S. 相比,飞行时间短了,但执勤时间更长了。因为飞行员的生产力体现在空中飞行,而不是待在地面。飞行时间短而执勤时间长就意味着空运航班串的质量低。

  可以用飞行时间与执勤时间的比刀来表示空运航班环的质量,称为机组工作效率,比值 越大越好。本例的空运航班环质量已列在最后一行。可以按照刀从大到小给 航语环排序,当7相同时,以飞行时间从大到小排序,那么排在前面的是质量需的 空运航班环。


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