机场排班系统智能化设计分析

关华　区乐颖 余龙水 欧国群　甘浩

【关键词】机场排班；智能化技术；应用措施

良好的排班方案有利于机场的正常运营，而如果排班方案不恰当，则会对机场的安全运营带来负面的影响。在实际的排班过程中，因为机场人数、任务量和运营规则等客观条件的存在，排班的结果不能完全满足机场管控需要，因此，人工排班将不利于机场科学合理地管理和运营，而为了解决这一问题，需要建立智能化的排班系统，实现机场排班的合理化，满足机场管控需求。

一、机场排班的要求及特征

人员排班问题的出现可追溯到20世纪50年代，最早是在1954年由Edie提出的关于收费站员工的分配问题，人员排班的核心目标是形成快速有效的人员分配模式，保证在短时间内将所有员工安排到对应的班次任务上，可以看出排班工作的性质属于组合优化问题。

机场是旅客获取航空服务的主要场所，其提供的服务种类繁多，且每项服务都会开设对应的业务室来负责该服务内容的执行，詹智勇等人在研究中指出可以将机场服务分为两大类，分别是停机坪任务和航站楼任务，前者的任务包括旅客的行李装卸、客舱的清洁工作以及给油给水等，后者包括旅客在出发和抵达前后的手续办理以及安保和值机服务，此外考虑到航运高峰时期的存在，机场的人员排班和现场调度还要分出非高峰期人员排班和高峰期人员排班[1]。

以上因素使得机场人员排班的复杂度高于一般组合优化工作，不合理的人员排班会影响到对值机任务信息的获取以及最终的服务效果，对机场的形象和口碑带来负面影响，因此利用智能化技术提升排班合理性，成为机场在未来发展和建设中必须要重视和积极改变的部分。

二、智能化系统的特点与设计思路

（一）智能化系统的特点

传统人员排班管理模式，只能提供普遍化、模式化的服务内容，受航空时段、环境因素影响较大。智能化系统因为其强大的数据兼容性和过滤性，为人员排班管理服务多样化奠定了基础，在智能化系统的辅助下，人员排班管理可以在海量情报信息中进行筛选和归纳，为服务对象制定多样化的服务策略，提供个性化的服务内容，让机场为旅客提供更优质的服务体验[2]。

智能化系统的应用为人员排班管理创造了更高效的运作环境，它主要技术特性包括两点，第一是对海量数据的高效运算处理能力，能够在极短的时间内，完成对数据信息的深度分析，从中提取出有价值的信息；第二是可以通过不断地观察、学习、模仿人类思维方式，快速对航空服务请求作出响应。依靠智能化排班系统能够减轻工作人员的工作压力，还可以让航空服务更加人性化、智能化，所以在智能化的机场人员排班管理工作中，大数据及人工智能技术的应用已经显得尤为必要。

在大数据时代下，智能化系统的应用已经相当普及。机场应用智能化系统支持自身的人员排班管理服务开展，有利于机场调度数据的大量存储和快速调用，让机场调度数据在航空服务中发挥出更佳的效用。

（二）智能化系统设计思路

系统以PC为端口，建立服务器集群与人员排班模型，依靠算法的应用来解出不同因素对工作人员在不同时段执行航空服务的影响效果，根据影响效果进行合理排班，其逻辑框架如图1所示。

图 1 系统运作逻辑

根据图1所示，首先依靠对机场现场的监控以及值机员工的登记情况和工作记录进行搜集，获取计算所需数据，将搜集的关于机场人员、设备以及环境等方面的数据录入软件进行计算，根据计算结果获知影响人员排班的主要因素，并适当调整排班方案，以此避免出现排班失当，保证所有值机人员能顺利完成值机任务[3]。

三、智能化系统的分析方法及影响因素分析逻辑

（一）分析方法

对于影响人员分配和班次安排的因素，可以选用熵值计算法来获取，目前较常用的熵值分析软件有MATLAB和SPSSAU，此外EXCEL也能进行简单的熵值分析，但因为该软件的技术限制，管理人员在应用以EXCEL为主的计算软件时，需要自己手动计算获取结果，造成管理人员的工作量增加，不符合智能化要求，因此建议选用可以进行自动计算的MATLAB或者SPSSAU作为智能化排班系统的主要计算软件。熵值计算采用态函数对其具体含义进行了解释：

根据公式（19）计算出指标的熵值，最终明确该指标对班次利用影响。

人员要素指标包括工作人员工作水平、服务水平，设备设施指标包括飞机地面电源、助航灯等，环境要素指标包括小鸟、天气、自然灾害等，根据公式（15）建立工作人员要素、设备设施指标、工作环境要素熵需要的评价指标矩阵，根据公式（16）和公式（17）计算出工作人员要素、设备设施指标、工作环境要素的各个指标熵值，将熵值代入到公式（18）中算出每一个指标的熵权，将每一个指标的熵权再代入公式（19）中，可以计算出工作人员要素、设备设施指标、工作环境要素的熵值，根据三项要素的正熵和负熵增加情况，明确工作人员要素、设备设施指标、工作环境要素对班次配置的影响。

结语

综上，在机场排班中融入智能化技术拥有非常高的价值，能提升人员分配质量、效率，因此相关单位或人员需对其予以相應重视，将更先进的计算方式和计算软件代入到机场的排班工作中，用智能化的计算方式对排班方案合理性进行判定，并根据计算所得结果对可能影响方案的要素进行针对性预防，防止其影响排班方案执行，最终让机场排班工作在智能化系统的帮助下实现合理化、科学化，让机场管控需求得到充分满足。