民用机场停机位分配管理能力建设与评价研究

任玥莹

成都双流国际机场股份有限公司 四川成都 610000

1 机位分配管理能力体系

民用机场停机位分配管理能力的建设和实践应至少包含以下4方面内容。

（1）规则模型：业务规则的设计、挖掘、演绎。

（2）功能设计：契合现实业务场景的功能原型设计。

（3）智能算法：业务场景、规则、业务目标的支撑和实现。

（4）评价体系：针对特定机场不同特征和运行特性的停机位分配管理能力的评价标准研究、制订。

这是一个体系性、整体性的研究工作，应避免割裂，4 个要素相互依存、相互制约、对立统一[1]。

2 规则模型研究

规则是机位分配的基础，只有在充分理解业务知识的前提下，才能设计准确的规则集合，从而构建合理的分配模型。随着机场精细化管理水平不断提升，规则类型也不断衍生，其复杂度和关联性急剧扩大，特别是对于一个大型国际枢纽机场，其规则总数可达几万项，而持续维护规则也变得愈发艰巨。在此情况下，如何实现业务目标向规则的合理转化和快速迭代，使系统输出的分配方案始终符合预期，需要深入研究。因此，规则的研究、挖掘、演绎应该是一个持续的过程，不应作为一个功能模块固化到机场业务人员使用的生产系统中。规则模型是业务目标的集中体现，通常基于以下几个方面[2]。

2.1 动态约束

这是首要关注的因素。当前普遍运用的机型约束、航空公司合约、航班属性限制等基本约束条件已无法全面满足高负荷甚至超负荷状态下停机位分配要求。更多涉及到运行安全、保障效率的机位停放动态限制，例如滑入与推出冲突、多停机位容量动态缩减等业务场景，这类业务场景应得到研究人员的充分分析与理解。这类因机位分配导致对本机位或其他机位分配规则的动态影响，我们称之为动态约束，它本身就是一个复杂的规则集合。不同机场的动态约束要因地制宜。

2.2 分配约束

分配约束集中表达了停机位分配管理的作用范围，即在什么样的时间段和运行条件下，哪些机位和航班应参与到分配和调整中。例如，在滑行道上设置的临时机位并非在任何时间和运行环境下均可用；在批量分配、航班停机位切割、分配结果动态调整等业务场景下，必然涉及对可调整航班的归类和范围划定。

3 智能算法选择

机位分配主流解决方案可划分为精确求解与启发式求解两大类。早期研究与工程应用大多基于精确求解方法，该方法通过对现实停机位分配业务进行抽象建模构建出线性规划数学模型，基于分支定界法、列生成法等开发出求解器来处理分配问题。随着研究发展，业界将停机位分配作为一类典型的NP-hard 问题进行研究，导致求解器方式对算力要求很高，同时随着参与分配航班数量增加，使得可能的分配结果数量也呈指数增长，即 “组合爆炸” 问题，这导致求解器的计算时间也随之显著增加[2]。因此，近年来业界提出了基于启发式算法的解决方案，这类算法基于特定的计算智能技术，能够在可接受时间内给出满意的分配结果[3]。

4 评价体系建立

要真实反映出一个机场的停机位分配管理水平必须要有相应的评价体系，但目前业内尚未形成规范和标准。根据实践研究，机位分配评价体系的构建和运用，首先要有对机场整体业务、停机位分配业务和其关联业务的深度理解和抽象，以及对特定机场运行特性和业务流程的精准把控，然后通过大量的业务探讨、数据分析和回归验证从而渐进式落地[3]。

构建评价体系首先要对安全支撑能力和分配结果的正确性有一个基本认识：安全是机场生产运营的底线，正确是优化的前提，它们都具有 “一票否决” 的特性。因此，在预评价中，应至少考虑表1 中所列先验条件是否得到满足。

表1 停机位分配管理能力评价的先验条件

5 结语

如何判断一个机场停机位分配管理水平，目前业内尚未有标准规则对其进行有效考核和评价，大多是针对诸如靠桥率、运算效率、分配成功率等算法层面指标的考量。这类评价方式在本质上并未考虑机场之间不同的环境条件和运行特性，无法真实反映出一个机场的停机位分配管理水平。随着可采集的航班全流程运行数据与日俱增，还应思考如何充分发挥大数据的价值，进行关联业务场景的影响分析，进而打造领域知识图谱并持续跟进和维护其演绎过程，从更多的视角研究解决业务洞察、规则建模、评价体系构建等方面问题。