• 登录  |  注册

  • 智慧航油系统之智能调度在郑州机场的探索与实践

    李昂 编 辑:金杰妮 2022-12-19 13:15:00

      1.前言 

      为响应国家及民航局号召,中国航油积极参与“四型机场”创建工作,以信息化建设提升带动行业智慧智能升级,智慧航油系统应运而生,该系统充分运用云计算、物联网、北斗定位、数据中台等新一代技术,实现了飞机加油车智能调度、作业信息自动采集、加油车状态可视化监控等一线航班保障作业的信息化跨越,提升了航油服务保障及综合管理水平,彰显了中国航油数字化、智能化实力跃上新台阶。 

      目前,智慧航油系统作为中国航油以科技赋能打造智慧机场的重要载体,取得了优异的成绩。为更好地实现以科技赋能保安全、助力打造智慧机场,中国航油对智慧航油系统的功能,不断进行着探索和创新。 

      本文在国内机场已实现航班任务智能调度的基础上,结合郑州机场现状及郑州机场航空加油站安全生产情况,浅谈智能调度在郑州机场的探索与实践。 

      2.智能调度在郑州机场的探索与实践 

      2.1国内机场已实现的智能调度功能 

      目前国内机场智能调度以“最小全员总里程”为择优目标,主要实现航班信息集成、任务派发与监控等业务。该系统集成实时的航班动态信息并实现智能分组、过滤、排序,提供对人员/车辆信息以及任务状态信息的监控,提供包括手动派工、申请派工、预派工以及基于智能算法的智能派工在内的多种任务调度模式,提供基于航班供油保障标准的自控检测和预警报警等。 

      2.2郑州机场现状和郑州机场智慧航油系统现状 

      1)郑州机场机坪存在有地井机位和无地井机位两种情况,此外,自新冠疫情以来,按照郑州机场疫情防控常态化管理需要,郑州机场将机位划分至红、黄、绿三种区域内,对执行三种不同区域的加油员有不同的防疫要求。 

      2)郑州机场智慧加油系统自201913日开始实施,至2019418日完成,但前端智慧加油系统目前只是实现了航油生产保障的局部自动化,在加油任务派发方面还是依靠传统的人工模式。 

      2.3智能调度系统的探索与实践 

      通过对国内机场智能调度系统的调研,结合上述郑州机场现状和郑州航空加油站实际运营情况,主要从如何体现员工绩效公平、如何验证智能派工方案合理等方面,对智能调度系统进行了深入的思考和积极的探索,具体如下: 

      1)将“人的因素(绩效公平)”纳入核心算法设计之中,员工是社会人,并非经济人,智能派工应体现员工绩效公平。 

      现有航班任务智慧调度系统把人当作是经济人,派工方案仅以加油车行驶最小全员总里程为原则制定派工方案,派工时未考虑员工作息时间、连续作业的劳动强度、绩效考核等因素,因此,在采用匈牙利算法(Hungarian Algorithm)解决指派问题的理论基础上,综合考虑加油员绩效、行驶距离、航班历史保障时间等多种因素,制定更优派工方案,算法具体思路为:在指派航班加油任务时,不仅以加油车行驶路径最小的就近指派为原则,还应考虑加油员作息时间、加油连续作业强度、绩效考核等因素后,做最优匹配。 

      (2)通过更多指标的统计分析,分析判断智能派工方案与人工方案差异,进行不断的迭代更新,形成一个不断实践再升级的良好系统。 

      智能调度系统应具备智能派工效率评价指标的计算和查询分析功能,查询分析包括设定时间区间内的图表分析等。以便通过上述评价指标的计算和查询分析,找出智能派工的不足,再不断的迭代优化,直至达到预期目标。 

      3)优化的主要功能如下表: 

    序号 

    系统功能 

    功能介绍 

    1 

    支持管线车和罐式加油车的智能调度 

    同时支持管线车和罐式加油车的智能调度。 

    2 

    支持机位分区和人员分组 

    可根据疫情防控等要求,对机位进行分区、对人员进行分组,并针对不同的机位和人员区组进行独立的自动派工。 

    3 

    支持系统自动对加油员进行管理 

    加油员是否参与智能派工除了可以由调度人员手动设置外,还可通过配置加油员执勤计划由系统自动处理 

    4 

    智能派工机制 

    同时兼顾加油员使用的人性化和公平性的自动派工方案 

    5 

    加油员不足报警 

    当系统发现当前可用加油员无法满足航班加油需求时,立即发出报警。 

    6 

    加油员工作量分析和补贴统计 

    可根据设定的规则,对设定时间区间的加油员的工作量、加油补贴等指标进行统计、查询。 

    7 

    智能派工评价指标的计算和查询分析 

    提供“可自动派工航班率”、“广义人工干预率”、“狭义人工干预率”、“用工人工干预率”等智能派工效率评价指标的计算和查询分析功能。查询分析包括设定时间区间内的图表分析等。 

        

      3.智能调度系统进一步优化的方向 

      通过郑州机场的实践,将“人的因素(绩效公平)”纳入智能调度系统的设计之中,实现了人与航班任务两个维度的最优匹配,但这种智能调度模式,也不尽完美,它缺乏对“车辆因素(能耗、摩托小时等)”的考虑,能够同时实现人(绩效公平)、车(能耗、摩托小时等均衡)、航班任务(及时保障)三个维度的最优匹配方案是智能调度系统进一步优化的方向,下面就考虑“车辆因素”智能调度系统后续应优化的功能,简要谈以下几点思考: 

      1)支持加油车行车里程、燃油量等能耗数据的统计分析。 

      对加油车行车里程、燃油量等能耗数据智能统计,通过对数据的进一步分析,实现对加油车能耗的精细化管理,既能够降低加油车油耗成本,也能够节能减排积极推进碳达峰、碳中和目标的实现。 

      2)支持车辆发动机摩托小时统计。 

      通过摩托小时(车辆发动机工作时间的计算单位,车辆发动机工作一小时,为一个摩托小时)的统计,计算车辆的使用、保养、修理的期限和燃料、润滑油料的消耗数量,能够科学准确的制定加油车辆维修保养周期,降本增效节约不必要的开支,也能够准确掌握加油车发动机的状况,为加油车的更新换代、执行重要或特殊航班供油保障的加油车选择等重大安全生产保障工作,提供决策依据。 

      3)根据车辆能耗数据统计分析结果和发动机摩托小时统计分析结果,将“车的因素”纳入核心算法设计之中,实现人(绩效公平)、车(车辆能耗和摩托小时均衡)、航班任务(及时保障)的三维匹配。 

      该算法的核心思路是:能够在保障加油员绩效公平的同时,优先指派能耗少的车辆执行航班任务节省燃油成本,且尽可能的使库站所有车辆摩托小时达到均衡提高库站车辆的整体使用寿命,降低车辆的购置成本,进而实现“人、车、航班任务的三维匹配”。 

      4.结语 

      智慧航油系统作为中国航油开展创新工作的第六中心,该系统的深度开发和应用,是智慧航油的集中体现,也是为智慧机场科技赋能,建设四型机场的重要平台和载体。在结合具体现场使用需求的场景当中,对智慧航油系统各个功能的深化开发和完善,各现场要集思广益、竭尽所能、不断创新,这样才能真正的体现航油赋能。 (中国航油河南分公司总经理、党委副书记 李昂)

        

      参考文献 

      [1]中国航油智慧加油系统启用.空运商务.201903 

      [2]匈牙利算法在指派问题中的运用[J].钟莉梦桃,易磊,葛巍,欧懿坤.四川绵阳.西南科技大学经济管理学院.2018(96)