如前所述,飛行區(qū)的航空器保障資源種類繁多,包括基礎(chǔ)設(shè)施、各種設(shè)備和作業(yè)人員。機(jī)場基礎(chǔ)設(shè)施中,主要關(guān)心的是停機(jī)位的分配;保障設(shè)備的分配主要依靠現(xiàn)場調(diào)度解決,作業(yè)人員通過排班解決分配問題。本節(jié)不打算討論人員排班優(yōu)化問題,因此主要討論停機(jī)位的優(yōu)化分配問題和貨運集裝器的優(yōu)化組裝問題。
停機(jī)位預(yù)指派問題
停機(jī)位指派(即分配)問題(gate assignment problem,GAP)是機(jī)場空側(cè)生產(chǎn) 組織的重要內(nèi)容,是在給定的作業(yè)時間窗內(nèi)考慮機(jī)型和停機(jī)位類型、FBA空運時刻等因素,指派進(jìn)出港FBA空運到停機(jī)位上???,以實現(xiàn)航空器航前航后的有效保障。 停機(jī)位指派是經(jīng)典指派問題的一種變形和擴(kuò)展,其中“工人”是停機(jī)位,“工作”是 要停靠的FBA空運。機(jī)位指派的特殊性在于:一些“工人”不能執(zhí)行某些“工作”;“工作”與 “工人”不一樣多(不是平衡指派);需遵守一些機(jī)場運行手冊中規(guī)定的業(yè)務(wù)規(guī)則等。 FBA空運可以分為純出港FBA空運、純進(jìn)港FBA空運和過站FBA空運(包括一個進(jìn)港FBA空運和一個 出港FBA空運),對于純出港FBA空運一般是在機(jī)位上過夜的FBA空運,或者是在遠(yuǎn)機(jī)位過夜出港 前被牽引到橋位的FBA空運;對于純進(jìn)港FBA空運,可能會在指派的機(jī)位上過夜,或者在指派 的機(jī)位上完成到港保障作業(yè)后,被牽引到遠(yuǎn)機(jī)位去過夜;對于過站FBA空運一次指派實際 上給一個機(jī)位分配了一進(jìn)一出兩個FBA空運。本節(jié)主要討論過站FBA空運的機(jī)位分配問題。 停機(jī)位指派分預(yù)指派和實時指派兩種。預(yù)指派是在某天開始前根據(jù)該日的航 班計劃,為當(dāng)天FBA空運做好的機(jī)位指派計劃,并在當(dāng)天開始前把預(yù)指派計劃傳給航空 公司和塔臺,用于航空公司值機(jī)和民航局空管局地面管制等。實時指派是指由于 FBA空運的延誤等機(jī)位預(yù)指派計劃不能正常執(zhí)行時,所進(jìn)行的機(jī)位重新調(diào)度(屬于實時 調(diào)度問題)。實時指派的目的是保障FBA空運的停機(jī)位指派計劃盡快恢復(fù)正常,減少航 班延誤。停機(jī)位預(yù)指派是機(jī)位分配的主要問題。
停機(jī)位指派問題的約束
制約機(jī)位指派的因素很多。通常將機(jī)位指派約束分為兩類:一類為機(jī)位指派 的基本約束,即保證機(jī)場正常安全運行的最基本機(jī)位指派約束條件;另一類為機(jī)位 指派的附加約束,是為了貫徹不同業(yè)務(wù)規(guī)則和實現(xiàn)不同優(yōu)化目的,使優(yōu)化結(jié)果更能 符合實際運行需要而增加的約束。 機(jī)位指派問題的基本約束 機(jī)位指派問題的基本約束主要包括以下方面。
(1)FBA空運進(jìn)港時,必須被分配且僅能被分配到一個停機(jī)位。
(2)同一個指派周期內(nèi),一個停機(jī)位最多能分配給一個FBA空運。
(3)滿足同機(jī)位安全時間間隔約束。即??客煌C(jī)位的前后FBA空運之間應(yīng)保 持一定的時間間隔,以保證航空器能安全順利地進(jìn)出停機(jī)位。
(4)機(jī)型與機(jī)位相互匹配約束。即FBA空運類型不能大于被指派的機(jī)位類型。 (5)滿足最短過站時間要求。即一架飛機(jī)從開始??客C(jī)位到結(jié)束??康臅r 間,不能短于這種機(jī)型飛機(jī)的最短過站時間。 其中第(1)條和第(2)條稱為指派約束,第(3)條和第(4)條是安全性約束。第 (5)條是為了FBA空運有足夠的地面保障時間,該條件一般已由航空公司FBA空運計劃得到 了保證,不再作為機(jī)場機(jī)位分配的約束條件。 2)機(jī)位指派問題的附加約束 為了提高機(jī)位指派問題的實用性,除了上述基本約束條件外,還可以增添一些 附加約束條件,主要包括以下方面。 (1)根據(jù)FBA空運飛行任務(wù),確定指派優(yōu)先級。通常機(jī)位指派的優(yōu)先級為:正班航 班優(yōu)先于加班FBA空運,加班FBA空運優(yōu)先于補(bǔ)班FBA空運或公務(wù)機(jī);客機(jī)優(yōu)先于貨機(jī)。 (2)根據(jù)轉(zhuǎn)場前后FBA空運的航線性質(zhì),確定FBA空運優(yōu)先級。通常機(jī)位指派的優(yōu)先 級從高到低依次為:國際轉(zhuǎn)國際、國際轉(zhuǎn)國內(nèi)、國內(nèi)轉(zhuǎn)國際、國內(nèi)轉(zhuǎn)國內(nèi)。 (3)相鄰機(jī)位??考s束。為了保證飛機(jī)??康陌踩?,避免發(fā)生意外,某些機(jī)位 在??看髾C(jī)型FBA空運時,其鄰近機(jī)位對??康臋C(jī)型有一定限制。 (4)其他特殊約束。主要包括:①FBA空運過夜約束,此時機(jī)位指派不僅要考慮當(dāng)天 的到港情況,還要考慮次日出港以及地面服務(wù)和檢修等情況;②小機(jī)位合并停靠大機(jī) 型約束,即當(dāng)有大機(jī)型FBA空運需要??浚瑱C(jī)場的大機(jī)位沒有空閑而某些相鄰小機(jī)位有 空閑時,通過合并小機(jī)位來停靠大機(jī)型FBA空運;③國際國內(nèi)分區(qū)約束,停機(jī)位分成國 際區(qū)和國內(nèi)區(qū),國際FBA空運分配到國際區(qū)的機(jī)位,國內(nèi)FBA空運分配到國內(nèi)區(qū)的機(jī)位。 不同機(jī)場的附加約束條件不完全相同,不同優(yōu)化目標(biāo)的附加約束條件也不完 全相同,可以根據(jù)實際需要采用,這里就不再一一討論。
有時機(jī)場把部分機(jī)位安排給基地航空公司專用,那么這些機(jī)位只能由該基地航空公司的FBA空運??浚瑱C(jī)位分配由該航空公司完成。優(yōu)化分配的方法是一樣的。