车辆调度系统及其方法与流程

1.本发明涉及调度管理技术领域，尤其涉及一种车辆调度系统及其方法。


背景技术：

2.航空运输业的飞速发展使得机场作为航空运输网络节点的重要性日益凸显。近年来，制约空中交通流量增长的瓶颈由航路转向机场，机场飞行区运行管理能力提升的紧迫性也随之引起关注。机坪保障是指运行保障单位围绕飞机、货物、行李等所开展的地面作业，如航油加注、行李卸载等，涉及始发、过站和航后三类航班。
3.由于大型机场停机坪面积大、机坪保障任务重，而车辆种类和数量有限，因此，机坪车辆调度指挥是一项十分繁杂的工作。此外，同一机位的各保障车辆之间由于安全操作规程要求存在作业空间和时间约束，单纯依靠人工经验调度导致调度效率较低且极易出现指挥失误。另外地，目前大部分机场的信息源主要依靠航班信息及部分监控信息，并且存在信息更新不及时的情况，导致信息分析挖掘不够，造成保障车辆调度的准确性较低。


技术实现要素：

4.本发明提供一种车辆调度系统及其方法，旨在解决单纯依靠人工经验调度存在效率低下以及保障车辆调度的准确性较低的技术问题。
5.本发明提供一种车辆调度系统，包括：
6.信息支撑模块，用于实时获取多源异构数据信息，并基于预先设置的调度影响因素，对所述多源异构数据信息进行整合分析，得到分析数据信息；
7.智能调度模块，用于基于所述分析数据信息，确定每一个航班的服务时间窗，以基于所述每一个航班的服务时间窗、所述分析数据信息、预先设置的调度规则以及限制条件，利用车辆调度决策模型确定保障车辆对应的服务航班序列。
8.根据本发明提供的一种车辆调度系统，所述车辆调度系统还包括任务管理模块，所述任务管理模块，用于基于所述服务航班序列，生成并发布调度作业任务，以及对所述调度作业任务的作业进度进行监控。
9.根据本发明提供的一种车辆调度系统，所述限制条件至少包括保障车辆从停车场出发完成调度作业任务后返回停车场原处、同一个航班进行一次保障服务、全部航班在各自对应的服务时间窗内完成保障服务、每一个保障车辆服务航班的服务数量上限以及作业保障人员的工作时长对应的限制条件。
10.根据本发明提供的一种车辆调度系统，所述智能调度模块的调度目标是保障车辆数量最少、保障车辆的服务耗时最少以及服务航班的保障车辆数量小于服务数量上限，其中，所述服务耗时表示所述保障车辆从停车场出发到完成调度作业任务后返回停车场的行驶耗时。
11.根据本发明提供的一种车辆调度系统，所述信息支撑模块包括航班管理单元、机场管理单元、车辆管理单元、人员管理单元和监控设备单元；其中：
12.所述多源异构数据信息包括所述航班管理单元对应的航班计划进港时间、航班计划出港时间、航班对应的机型以及停机机位、所述机场管理单元对应的机场道路路网信息和道路速度规则信息、所述车辆管理单元对应的车辆位置和保障车辆信息、所述人员管理单元的作业保障人员信息、所述监控设备单元监控保障车辆对应的监控信息以及外界业务系统的气象数据。
13.根据本发明提供的一种车辆调度系统，所述分析数据信息包括对各个停机机位之间的行驶距离、保障车辆的平均速度、服务耗时、不同作业保障人员的作业时长、不同机型的作业时长以及不同气象条件下的作业时长。
14.根据本发明提供的一种车辆调度系统，所述调度规则至少包括重要航班优先规则、正式机位优先规则、出港时间优先规则、正常航班优先规则、任务均衡分配规则、应急优先规则以及综合资源配置最优规则。
15.根据本发明提供的一种车辆调度系统，所述车辆调度系统还包括运营分析模块，
16.所述运营分析模块，用于对所述调度作业任务的完成度以及保障车辆的使用率进行统计分析；
17.所述运营分析模块，还用于基于所述调度作业任务，对保障车辆的服务耗时、等待时长以及航班延误时长进行保障评价分析。
18.本发明提供一种车辆调度方法，包括：
19.基于预先设置的调度影响因素，对实时获取到的多源异构数据信息进行整合分析，得到分析数据信息；
20.基于所述分析数据信息，确定每一个航班的服务时间窗；
21.基于所述每一个航班的服务时间窗、所述分析数据信息、预先设置的调度规则以及限制条件，利用车辆调度决策模型确定保障车辆对应的服务航班序列。
22.根据本发明提供的一种车辆调度方法，在所述基于所述每一个航班的服务时间窗、所述分析数据信息、预先设置的调度规则以及限制条件，利用车辆调度决策模型确定保障车辆对应的服务航班序列之后，还包括：
23.基于所述服务航班序列，生成并发布调度作业任务，并对所述调度作业任务的作业进度进行监控。
24.本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述车辆调度方法。
25.本发明提供的车辆调度系统及其方法，包括信息支撑模块，用于实时获取多源异构数据信息，并基于预先设置的调度影响因素，对所述多源异构数据信息进行整合分析，得到分析数据信息；智能调度模块，用于基于所述分析数据信息，确定每一个航班的服务时间窗，以基于所述每一个航班的服务时间窗、所述分析数据信息、预先设置的调度规则以及限制条件，利用车辆调度决策模型确定保障车辆对应的服务航班序列。实现了通过调度影响因素对多源异构数据进行整合，以得到对调度具有影响的数据信息，并且明确民航中保障车辆的调度规则以及限制条件，从而实现民航保障车辆的智能调度，提高了调度工作效率以及保障车辆的利用率，以及提高了机场多种保障车辆的协同效率及航班正点率。
附图说明
26.为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
27.图1是本发明提供的车辆调度系统的系统框架示意图；
28.图2是本发明提供的车辆调度方法的流程示意图。
29.附图标号说明：
30.001：信息支撑模块；002：智能调度模块；003：任务管理模块；004：运营分析模块；011：航班管理单元；012：机场管理单元；013：车辆管理单元；014：人员管理单元；015：监控设备单元。
具体实施方式
31.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
32.在本发明一个或多个实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明一个或多个实施例。在本发明一个或多个实施例中所使用的单数行驶的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数行驶，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本发明一个或多个实施例中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
33.应当理解，尽管在本发明一个或多个实施例中可能采用术语第一、第二等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本发明一个或多个实施例范围的情况下，第一也可以被称为第二，类似地，第二也可以被称为第一。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在
……
时”或“当
……
时”。
34.下面结合图1对本发明示例实施方式进行详细说明。
35.图1是本发明提供的车辆调度系统的系统框架示意图。如图1所示，该车辆调度系统包括信息支撑模块001和智能调度模块002，所述信息支撑模块001与所述智能调度模块002之间通信连接，所述信息支撑模块001至少包括航班管理单元011、机场管理单元012、车辆管理单元013、人员管理单元014和监控设备单元015，其中，所述航班管理单元011用于实时获取即将达到航班对应的航班计划进港时间、航班计划出港时间、航班对应的机型以及停机机位，所述机场管理单元012用于试试获取机场上的机场道路路网信息和道路速度规则信息，所述路速度规则信息表示道路行驶速度的上限，所述车辆管理单元013用于实时获取停车场上各个保障车辆的车辆位置、保障车辆的类型、车辆行驶速度以及车辆状态等信息，不同型号的保障车辆具有不同作业能力(如不同容积的加油车)，所述人员管理单元014用于收集作业保障人员信息，例如，作业保障人员状态以及作业保障人员对应的作业效率等信息，所述监控设备单元015用于监控机场道路中各个保障车辆在保障服务过程中的监
控信息。
36.进一步地，为了更清楚地介绍车辆调度系统的工作原理，通过以下内容进行详细说明。
37.所述信息支撑模块001，用于实时获取多源异构数据信息，并基于预先设置的调度影响因素，对所述多源异构数据信息进行整合分析，得到分析数据信息；
38.需要说明的是，由于车辆在调度过程中与天气因素有关。本系统还与天气对应的外界业务系统通信连接，以实时获取当前气象数据，另外地，还实时获取基于所述航班管理单元011对应的航班计划进港时间、航班计划出港时间、航班对应的机型以及停机机位、所述机场管理单元012对应的机场道路路网信息和道路速度规则信息、所述车辆管理单元013对应的保障车辆信息、所述人员管理单元014的作业保障人员信息、所述监控设备单元015监控的保障车辆对应的监控信息，进而根据上述各个信息形成所述多源异构数据信息，从而为调度员及管理员提供实时信息查询、信息维护的支撑。
39.进一步地，需要确定车辆调度过程中的调度影响因素，所述调度影响因素是机场环境下对调度及保障作业本身有影响的因素，所述包括包括航班类型、航班计划进港时间、航班计划出港时间、航班状态、应急事件、机位状态、车辆状态、作业人员状态、气象条件、机场环境等因素。
40.进而所述整合分析包括数据清洗、数据加工补全、数据消歧、数据分类以及数据预处理等处理方式，具体地，基于所述调度影响因素，对所述多源异构数据信息中航班、机型、人员以及保障车辆等信息进行分类，得到分类信息，进一步地，对所述分类信息进行预处理分析，得到各个停机机位之间的行驶距离、保障车辆的平均速度、服务耗时、不同作业保障人员的作业时长、不同机型的作业时长以及不同气象条件下的作业时长等信息。
41.智能调度模块002，用于基于所述分析数据信息，确定每一个航班的服务时间窗，以基于所述每一个航班的服务时间窗、所述分析数据信息、预先设置的调度规则以及限制条件，利用车辆调度决策模型确定保障车辆对应的服务航班序列。
42.需要说明的是，由于不同航班飞机的计划进港时间和/或计划出港时间航班飞机，因此，在机坪保障过程中，不同航班飞机对应的服务时间窗也不尽相同，各作业任务在既定的服务时间窗内完成。
43.由于安全操作规程要求，某些作业任务不允许同时展开，需满足前后继关系约束，比如，航油加注应在下客后进行，并在上客前结束。而有些作业任务则允许同时展开，比如机务保障和客舱清洁，作业任务应尽量在飞机预定的过站时段内完成，以免影响飞机下一航段飞行。
44.具体地，基于所述分析数据信息中不同机型的作业时长，协同其他各个保障单位的协同，确定每一个航班的服务时间窗，所述服务时间窗表示保障服务最早开始时间和最晚开始时间，进一步地，基于所述每一个航班的服务时间窗、所述分析数据信息、预先设置的调度规则以及限制条件，利用车辆调度决策模型确定保障车辆对应的服务航班序列，其中，所述限制条件至少包括保障车辆从停车场出发完成调度作业任务后返回停车场原处、同一个航班进行一次保障服务、全部航班在各自对应的服务时间窗内完成保障服务、每一个保障车辆服务航班的服务数量上限以及作业保障人员的工作时长对应的限制条件，通过设置每一个保障车辆服务航班的服务数量上限，从而实现各个保障车辆的均衡调度。
45.所述车辆调度决策模型为多目标优化模型，作为一种可实施方式，首先采用地理信息系统依据机坪保障车辆的专用道路、机位分布，将机场道路路网信息拓扑分割为离散的图形元素，得到保障车辆可入区域的集合，进而基于该集合，结合航班、保障车辆信息、保障作业人员信息等构建该车辆调度决策模型。模型的调度目标是保障车辆数量最少、保障车辆的服务耗时最少，其中，所述服务耗时是保障车辆从停车场出发到完成调度作业任务后返回停车场原处的行驶耗时，以及服务航班的保障车辆数量小于服务数量上限，从而实现各个保障车辆的均衡调度。
46.进一步地，所述调度规则包括航班、作业环境以及保障车辆是三方面的调度规则，其中，航班对应的调度规则包括重要航班优先规则、出港时刻先后顺序派车、正常航班优先于延误及备降航班、特殊航班或紧急情况优先等规则；作业环境对应的调度规则包括正式机位优先规则、车辆与机位的距离优先、无干扰作业环境优先派车等规则；所述保障车辆对应的调度规则包括任务均衡分配规则、车辆距离较近的优先派车以及综合资源配置最优规则等规则。
47.所述车辆调度系统还包括任务管理模块003，所述任务管理模块003，用于基于所述服务航班序列，生成并发布调度作业任务，以及对所述调度作业任务的作业进度进行监控。
48.具体地，在利用车辆调度决策模型输出的服务航班序列后，基于服务航班序列，生成调度作业任务，进而自动下发至对应的保障车辆上，当接收到在获得调度员的确定指令后，将调度作业任务通知给保障车辆驾驶员，或通过数据链方式发送给保障车辆的车载终端，另外地，在保障服务过程中，还需对所述调度作业任务的作业进度进行监控，若监控到在任务进行过程出现异常情况，现场工作人员和车辆调度系统的调度员或管理人员进行语音对讲，及时合理进行车辆调整和任务更新，完成异常情况的处理。
49.所述车辆调度系统还包括运营分析模块004，所述运营分析模块004，用于对所述调度作业任务的完成度以及保障车辆的使用率进行统计分析。
50.所述运营分析模块004，还用于基于所述调度作业任务，对保障车辆的服务耗时、等待时长以及航班延误时长进行保障评价分析。
51.需要说明的是，保障车辆在未分配，保障车辆在未分配调度作业任务时位于停放区，一旦分配调度作业任务立即前往指定机位开展作业，在调度阶段，假设保障车辆一旦离开停放区，直到完成所指派的任务才回到停放区，服务耗时主要包括机位之间的行驶耗时，以及加油区或客货区与机位之间的行驶耗时。
52.具体地，对所有调度作业任务的完成度进行统计分析，以及保障车辆的使用率进行统计分析，另外地，还可对保障车辆执行完成所述调度作业任务后的服务耗时、执行所述调度作业任务过程中的等待时长以及航班延误时长进行保障评价分析，并将各个分析结果显示在车辆调度系统上，从而让调度员和管理人员能够基于分析结果直观地了解到保障车辆的调度详情、实现精细化管理程度。
53.本发明实施例通过上述方案，包括：信息支撑模块，用于实时获取多源异构数据信息，并基于预先设置的调度影响因素，对所述多源异构数据信息进行整合分析，得到分析数据信息；智能调度模块，用于基于所述分析数据信息，确定每一个航班的服务时间窗，以基于所述每一个航班的服务时间窗、所述分析数据信息、预先设置的调度规则以及限制条件，
利用车辆调度决策模型确定保障车辆对应的服务航班序列。实现了通过调度影响因素对多源异构数据进行整合，以及明确民航中保障车辆的特殊调度规则以及限制条件，从而实现民航保障车辆的智能调度，提高了调度工作效率以及作业车辆的利用率，以及提高了机场多种保障车辆的协同效率及航班正点率。
54.图2是本发明提供的车辆调度方法的流程示意图，如图2所示，该车辆调度方法包括：
55.步骤21，基于预先设置的调度影响因素，对实时获取到的多源异构数据信息进行整合分析，得到分析数据信息；
56.步骤22，基于所述分析数据信息，确定每一个航班的服务时间窗；
57.步骤23，基于所述每一个航班的服务时间窗、所述分析数据信息、预先设置的调度规则以及限制条件，利用车辆调度决策模型确定保障车辆对应的服务航班序列。
58.具体地，实时获取基于所述航班管理单元011对应的航班计划进港时间、航班计划出港时间、航班对应的机型以及停机机位、所述机场管理单元012对应的机场道路路网信息和道路速度规则信息、所述车辆管理单元013对应的保障车辆信息、所述人员管理单元014的作业保障人员信息以及所述监控设备单元015监控的保障车辆对应的监控信息，还需实时获取当前气象信息，从而基于调度影响因素，对所述多源异构数据信息进行分析，得到各个停机机位之间的行驶距离、保障车辆的平均速度、服务耗时、不同作业保障人员的作业时长、不同机型的作业时长以及不同气象条件下的作业时长等分析数据信息。进而基于所述分析数据信息中各个航班的航班计划进港时间、航班计划出港时间，计算得到每一个航班的服务时间窗，进而基于所述每一个航班的服务时间窗、所述分析数据信息、预先设置的调度规则以及限制条件，利用多目标优化对应的车辆调度决策模型确定保障车辆对应的服务航班序列，从而得到各个航班最优的保障车辆，实现保障车辆的智能调度。
59.在利用车辆调度决策模型输出的服务航班序列后，基于服务航班序列，生成调度作业任务，进而将调度作业任务中的服务航班序列自动下发至对应的保障车辆上，以供该保障车辆执行所述调度作业任务，另外地，在保障服务过程中，还需对所述调度作业任务的作业进度进行监控，若监控到在任务进行过程出现异常情况，现场工作人员和车辆调度系统的调度员或管理人员进行语音对讲，及时合理进行车辆调整和任务更新，完成异常情况的处理。
60.本发明实施例通过上述方案，实现了通过调度影响因素对多源异构数据进行整合，以得到对调度具有影响的数据信息，并且明确民航中保障车辆的特殊调度规则以及限制条件，从而实现民航保障车辆的智能调度，提高了调度工作效率以及作业车辆的利用率，以及提高了机场多种保障车辆的协同效率及航班正点率。
61.又一方面，本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以执行上述各方法提供的车辆调度方法。
62.通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的行驶体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如rom/ram、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施
例或者实施例的某些部分所述的方法，该方法包括：基于预先设置的调度影响因素，对实时获取到的多源异构数据信息进行整合分析，得到分析数据信息；基于所述分析数据信息，确定每一个航班的服务时间窗；基于所述每一个航班的服务时间窗、所述分析数据信息、预先设置的调度规则以及限制条件，利用车辆调度决策模型确定保障车辆对应的服务航班序列。
63.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。