(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111457454.8 (22)申请日 2021.12.02 (71)申请人 中国电子科技 集团公司第二十八研 究所 地址 210007 江苏省南京市秦淮区苜蓿园 东街1号 (72)发明人 胡杰　陈平　鲍帆　高海超　 史艳阳　丁辉　吴靓浩　 (74)专利代理 机构 江苏圣典律师事务所 32 237 代理人 胡建华 (51)Int.Cl. G06F 30/27(2020.01) G06N 3/12(2006.01) G06Q 10/06(2012.01) G06Q 50/30(2012.01)G06F 111/04(2020.01) (54)发明名称 一种顾及旅客中转时间的机场登机口分配 方法 (57)摘要 本发明提供了一种顾及旅客中转时间的机 场登机口分配方法， 在顾及航班类型、 机体类型 和转场时间间隔等约束条件基础上， 以分配在固 定登机口航班数量最多、 中转旅客总体最短流程 时间最小和使用固定登机口数量最少为目标函 数， 建立了适用于枢纽机场的多目标航班 ‑登机 口分配模型， 本发明结合贪婪算法思想， 按照航 班“先到先分配”的原则指派登机口， 且对于每个 航班， 优先指派其至空闲时间间隔最小的登机 口， 以生成初始种群， 并利用遗传算法实现航班 ‑ 登机口分配模型求解， 本发明提出的航班 ‑登机 口分配策略能够有效为过站航班指派适合的登 机口， 可以为提高大型枢纽机场中转旅客换乘服 务质量提供指导依据。 权利要求书5页 说明书11页 附图4页 CN 114117928 A 2022.03.01 CN 114117928 A 1.一种顾及旅客中转时间的机场登机口分配方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： 步骤1： 根据机场实际运行特点和模型假设， 建立航班 ‑登机口优化分配变量约束模型 及建立航班‑登机口优化分配目标函数模型； 步骤2： 根据飞机转场信息、 旅客信息以及机场登机口信息， 利用贪婪算法生成遗传算 法初始种群， 使用的贪婪策略为， 对于每个到达航班优先指派航班至空闲时间间隔最小的 登机口； 步骤3： 根据航班 ‑登机口优化分配目标函数计算个体适应度， 并针对种群按照适应度 值进行降序排序， 取适应度值 最大的个 体染色体作为精英保留； 步骤4： 对染色体进行选择操作， 采用轮盘赌算法选择染色体， 若所有的染色体具有相 等的适应度， 则通过服从均匀分布的随机数对染色体进行随机性选择操作； 步骤5： 对染色体进行交叉操作， 生成两个随机整数t1和t2， 将其作为需要截取的染色体 片段， 并采用双点杂交策略对染色体进行杂交操作； 步骤6： 对染色体进行变异操作， 生成随机整数作为需要变异染色体的基因位置， 并将 该位置登机口变异为1～Q间随机整数， 其中， Q表示固定登机口数量； 步骤7： 计算经选择、 交叉和变异后的种群个体适应度， 按照适应度值进行降序排序， 淘 汰适应度值 最小的个 体， 并使用上一代 精英补充， 更新精英个 体； 步骤8： 重复执行步骤4至步骤7共计G次， 获得最优航班 ‑登机口分配结果， 其中， G表示 最大遗传代数。 2.根据权利要求1所述的一种顾及旅客中转 时间的机场登机口分配方法， 其特征在于， 步骤1中： 航班‑登机口优化分配 变量约束模型如下： 航班‑登机口优化分配目标函数模型如下： 其中， L表示转场航班数量， 即为染色体长度， P表示中转旅客组数， i＝1,2,...,L， j＝ 1,2,...,Q， l＝1,2,...,P， xi,j表示转场航班i 分配登机口j的决策变量， T1,i表示转场航班i 的到达航班类型， T2,j表示登机口j接受的到达航班类型， T3,i表示转场航班i的出发航班类权　利　要　求　书 1/5 页 2 CN 114117928 A 2型， T4,j表示登机口j 接受的出发航班类型， T5,i表示转场航班i的机体类型， T6,j表示登机口j 接受的机体类型， tk表示转场航班k的到达时间， ti表示转场航班i的到达时间， 表示转场 航班i的出发时间， xk,j表示转场航班k分配登机口j的决策变量， w1和w2为极大的正数， 且w1 远大于w2， J表示航班 ‑登机口分配目标函数， min()表示取表达式最小值， xi,Q+1表示转场航 班i分配临时登机口的决策变量， dl表示第l组中转旅客随行人数， τl表示第l组中转旅客的 最短流程时间， M1为极大的正数， 表示向上 取整。 3.根据权利要求2所述的一种顾及旅客中转 时间的机场登机口分配方法， 其特征在于， 步骤2包括： 步骤2‑1： 将航班按照到达时间进行排序， 先到达的航班优先分配登机口， 设定登机口 的空闲时间为上一架飞机的离 港时间； 步骤2‑2： 对于每个到达航班， 寻找其与登机口空闲时间间隔最小的登机口作为局部最 优解， 若转场航班i占用登机口j， 则xi,j＝1， 否则xi,j＝0； 步骤2‑3： 若某一转场航班经过多次尝试仍然无法分配到合理的登机口， 则安排该航班 至临时登机口； 步骤2‑4： 遍历待分配航班， 为所有的航班分配适 合的登机口。 4.根据权利要求3所述的一种顾及旅客中转 时间的机场登机口分配方法， 其特征在于， 步骤3中所述 适应度函数计算式如下： 其中， fitness表 示航班‑登机口分配适应度函数， max()表 示取表达式最大值， Fmax为极 大的正数使得fitnes s恒大于零； 其中， ii＝1,2,...,NP， jj＝1,2,...,NP， fii表示第ii个个体的适应度， fjj表示第jj个 个体的适应度， pii表示第ii个个体被遗传到下一代群体中的概率， NP表示遗传算法种群数 量； 其中， qii表示第ii个个体被遗传到下一代群 体中的累积概 率。 5.根据权利要求4所述的一种顾及旅客中转 时间的机场登机口分配方法， 其特征在于， 步骤4中改进轮 盘赌算法选择操作包括： 步骤4‑1： 取值indexi＝1； 步骤4‑2： 如果indexi≤NP， 执 行步骤4‑3， 否则执 行步骤4‑6； 步骤4‑3： 生成一个0～1之间的随机数rand， 如果rand<q1， 则选择个体1， 执行步骤4 ‑5， 否则执行步骤4‑4；权　利　要　求　书 2/5 页 3 CN 114117928 A 3