跨场景的飞机与机组联合恢复方法、装置、设备及介质

本申请涉及人工智能，尤其涉及一种跨场景的飞机与机组联合恢复方法、装置、设备及介质。

背景技术：

1、随着航班数量的激增和运营环境的不确定性，航空公司的运营和调度活动面临着越来越多的挑战。尤其在严格的空中交通管制下，各种干扰源的存在很容易导致航班偏离原定计划，给航空公司造成巨大的经济损失。当前，许多航空公司仍然雇用调度员来评估和协调飞机和机组资源的恢复工作。然而，这种方法过度依赖调度员的经验，可能会因主观判断而导致次优或不切实际的恢复方案。特别是在联合多资源多目标的恢复问题中，或者在面临严重扰动时，由于涉及到多种恢复对象和目标，变量之间存在耦合关系，调度员可能会面临巨大的工作压力，很难及时准确地做出决策。

2、为了解决上述问题，航空公司亟需一种智能的飞机与机组联合恢复(iacr)方法，并需要一个简洁直观的用户界面来支持决策过程。目前，学术界的一些学者开始尝试使用精确算法来解决iacr问题，包括分支定界法和benders分解框架。然而，由于iacr问题涉及到多个因素、变量和约束，决策空间巨大且复杂，具有np-hard复杂性，精确算法往往难以在多项式时间内有效解决，特别是在处理非线性约束和大规模恢复时。此外，精确算法也无法产生一组多目标的权衡解，以满足不同决策偏好的需求。启发式算法作为一种解决复杂约束多目标np-hard问题的流行方法，可以在合理的时间内生成一组次优的解决方案，更适用于现实的iacr问题求解。然而，通用的启发式算法缺乏针对不可行解的修复机制，也没有与问题特征充分结合，导致求解效果不佳。为了克服精确算法的局限性，一些学者尝试提出了基于启发式算法的智能iacr恢复求解方法。

3、然而，当前的智能iacr方法在面对针对机组合法性上的一系列严格限制时，实质上将飞机和机组的恢复分开进行。虽然这种方法可以自动实现信息共享和决策协调，有效地减轻调度员的负担，但所生成的解决方案往往只考虑了部分因素，而忽略了全局的信息。此外，分阶段的智能求解方法可能导致整体模型关键信息的丢失和总体决策的延迟，从而产生整体的次优性问题，不适用于多资源耦合且对时间要求敏感的航空工业应用。所以现有的方式难以提供一种满足航空工业高维约束和多目标的高效飞机与机组联合恢复方案。

技术实现思路

1、本申请实施例的目的在于提出一种跨场景的飞机与机组联合恢复方法、装置、设备及介质，以提供满足航空工业高维约束和多目标的高效飞机与机组联合恢复方案，且提高飞机与机组联合恢复的效果。

2、为了解决上述技术问题，本申请实施例提供一种跨场景的飞机与机组联合恢复方法，包括：

3、获取案例数据和预先确定优化算法的参数；

4、将所述案例数据和所述预先确定优先算法的参数基于预设的编解码机制进行编码处理，得到编码方案，其中，所述预设的编解码机制为包括各类跨场景的基于航班串的矩阵弹性编码机制；

5、基于所述编码方案进行种群初始化处理，生成初始种群和初始存档集合；

6、根据不同的进化阶段，将所述初始种群迭代进行种群优化处理、不可行解的修复处理以及存档的邻域寻优探索处理；

7、当满足终止条件时，停止迭代处理，得到多个目标飞机与机组恢复方案，并将多个所述目标飞机与机组恢复方案进行可视化展示。

8、为了解决上述技术问题，本申请实施例提供一种跨场景的飞机与机组联合恢复装置，包括：

9、数据获取单元，用于获取案例数据和预先确定优化算法的参数；

10、编解码方案生成单元，用于将所述案例数据和所述预先确定优先算法的参数基于预设的编解码机制进行编码处理，得到编码方案，其中，所述预设的编解码机制为包括各类跨场景的基于航班串的矩阵弹性编码机制；

11、种群初始化单元，用于基于所述编码方案进行种群初始化处理，生成初始种群和初始存档集合；

12、迭代处理单元，用于根据不同的进化阶段，将所述初始种群迭代进行种群优化处理、不可行解的修复处理以及存档的邻域寻优探索处理；

13、目标结果输出单元，用于当满足终止条件时，停止迭代处理，得到多个目标飞机与机组恢复方案，并将多个所述目标飞机与机组恢复方案进行可视化展示。

14、为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种计算机设备，包括，一个或多个处理器；存储器，用于存储一个或多个程序，使得一个或多个处理器实现上述任意一项所述的跨场景的飞机与机组联合恢复方法。

15、为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任意一项所述的跨场景的飞机与机组联合恢复方法。

16、本发明实施例提供了一种跨场景的飞机与机组联合恢复方法、装置、设备及介质。其中，方法包括：获取案例数据和预先确定优化算法的参数；将所述案例数据和所述预先确定优先算法的参数基于预设的编解码机制进行编码处理，得到编码方案；基于所述编码方案进行种群初始化处理，生成初始种群和初始存档集合；根据不同的进化阶段，将所述初始种群迭代进行种群优化处理、不可行解的修复处理以及存档的邻域寻优探索处理；当满足终止条件时，停止迭代处理，得到多个目标飞机与机组恢复方案，并将多个所述目标飞机与机组恢复方案进行可视化展示。本发明实施例无需人为参数假设或经验干预，可以自动生成一组恢复方案集合，有利于提高恢复方案的生成效率，并且本申请实施例通过迭代进行种群优化处理、存档修复处理以及邻域寻优探索处理，能够在较短时间内获得一组优秀的飞机与机组联合恢复方案，对于各类恢复场景都能比其他现有方法获得更好的解，从而能够提供满足航空工业高维约束和多目标的高效飞机与机组联合恢复方案，且有利于提高飞机与机组联合恢复的效果。

技术特征：

1.一种跨场景的飞机与机组联合恢复方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的跨场景的飞机与机组联合恢复方法，其特征在于，所述根据不同的进化阶段，将所述初始种群迭代进行种群优化处理、不可行解的修复处理以及存档的邻域寻优探索处理，包括：

3.根据权利要求2所述的跨场景的飞机与机组联合恢复方法，其特征在于，所述将所述初始种群中的所有粒子进行三环竞赛处理，生成三类子种群，并将所述三类子种群基于预设的竞争策略进行优化处理，得到更新后种群，包括：

4.根据权利要求2所述的跨场景的飞机与机组联合恢复方法，其特征在于，所述基于预设约束条件对所述更新后种群进行甄别，以甄别出所述更新后种群中的不满足高维约束的解，得到待修复粒子，并将所有的所述待修复粒子进行修复，得到修复后种群，包括：

5.根据权利要求4所述的跨场景的飞机与机组联合恢复方法，其特征在于，所述基于所述违反种类采用对应的修复方式对所述待修复粒子进行修复，以生成满足高维约束的可行解，得到修复后粒子，包括：

6.根据权利要求5所述的跨场景的飞机与机组联合恢复方法，其特征在于，所述若所述违反种类为违反所述时间约束信息，则将所述待修复粒子中的时间变量进行更改，得到所述修复后粒子，包括：

7.根据权利要求2所述的跨场景的飞机与机组联合恢复方法，其特征在于，所述将所述第一存档进行邻域寻优探索处理并进行更新，以获取第二存档，包括：

8.一种跨场景的飞机与机组联合恢复装置，其特征在于，包括：

9.一种计算机设备，其特征在于，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至7中任一项所述的跨场景的飞机与机组联合恢复方法。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7中任一项所述的跨场景的飞机与机组联合恢复方法。

技术总结
本申请涉及一种跨场景的飞机与机组联合恢复方法、装置、设备及介质，其中方法包括：获取案例数据和预先确定优化算法的参数；将案例数据和预先确定优先算法的参数基于预设的编解码机制进行编码处理，得到编码方案；基于编码方案进行种群初始化处理，生成初始种群和初始存档集合；根据不同的进化阶段，将初始种群迭代进行种群优化处理、不可行解的修复处理以及存档的邻域寻优探索处理；当满足终止条件时，停止迭代处理，得到多个目标飞机与机组恢复方案，并将多个目标飞机与机组恢复方案进行可视化展示。本发明能够提供满足航空工业高维约束和多目标的高效飞机与机组联合恢复方案，有利于提高飞机与机组联合恢复的效果。

技术研发人员：牛奔,周天薇,钟惠芬,练肇通
受保护的技术使用者：深圳大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15