【摘要】：旅客行李處理作為機(jī)場(chǎng)的核心業(yè)務(wù)之一,實(shí)現(xiàn)其全流程自動(dòng)化對(duì)推進(jìn)“智慧機(jī)場(chǎng)”建設(shè)意義重大。論文針對(duì)當(dāng)前行李拖車(chē)碼放和飛機(jī)貨艙碼放環(huán)節(jié)中存在的勞動(dòng)密集、效率低下問(wèn)題,開(kāi)展了航空行李碼放算法研究。通過(guò)對(duì)其學(xué)術(shù)內(nèi)涵“三維裝箱問(wèn)題”研究現(xiàn)狀的全面梳理,發(fā)現(xiàn)已有算法的約束條件及優(yōu)化目標(biāo)與實(shí)際需求匹配度較低。為此,引入了機(jī)器學(xué)習(xí)領(lǐng)域聚類(lèi)算法和飛機(jī)貨艙特殊空間約束,確定了與碼放環(huán)節(jié)相契合的兩類(lèi)裝箱問(wèn)題,并提出了求解方案。具體包括以下內(nèi)容:構(gòu)建了兩類(lèi)裝箱問(wèn)題的數(shù)學(xué)模型�；趯�(duì)行李拖車(chē)碼放問(wèn)題、飛機(jī)貨艙碼放問(wèn)題特點(diǎn)的分析,提出了包含拖車(chē)車(chē)廂約束的多箱布局模型與包含貨艙特殊空間約束的單箱布局模型,并將之用數(shù)學(xué)語(yǔ)言表達(dá),為算法設(shè)計(jì)提供支撐。針對(duì)行李拖車(chē)碼放問(wèn)題,設(shè)計(jì)了一種含聚類(lèi)預(yù)處理的高效求解算法。算法將K-means聚類(lèi)與“砌墻”啟發(fā)式算法有機(jī)結(jié)合,將一個(gè)強(qiáng)異構(gòu)問(wèn)題劃分為多個(gè)弱異構(gòu)問(wèn)題,再逐個(gè)求解。采用真實(shí)旅客行李數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證了算法的可行性;以國(guó)際經(jīng)典算例(BR1~BR7)進(jìn)行測(cè)試,證明了解算時(shí)間相比同類(lèi)算法下降62.3%的突出優(yōu)勢(shì)。并且,K-means聚類(lèi)的引入使算法具有了解算時(shí)間不易受異構(gòu)性影響的優(yōu)良特性。針對(duì)飛機(jī)貨艙碼放問(wèn)題,設(shè)計(jì)了一種滿(mǎn)足貨艙特殊空間約束的行李布局算法。算法基于“關(guān)鍵點(diǎn)”思想,降維計(jì)算與升維碼放交叉配合,逐件確定行李位置。采用偏大型、偏小型、混合型三組真實(shí)旅客行李數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),證明了算法在多種工況下算法具備快速、合理給出布局方案,完成飛機(jī)貨艙行李碼放任務(wù)的能力。課題將機(jī)器學(xué)習(xí)算法、不規(guī)則空間約束引入傳統(tǒng)裝箱問(wèn)題,既彌補(bǔ)了傳統(tǒng)裝箱算法難以應(yīng)用于航空行李處理的不足,又為空間多約束、物品強(qiáng)異構(gòu)、時(shí)間高敏感條件下裝箱問(wèn)題的求解開(kāi)辟了一條新思路。
【圖文】：

作停留的不足，目前大多數(shù)機(jī)場(chǎng)已引入更為先進(jìn)的“五級(jí)集中安檢”模式。該模式分為機(jī)器自動(dòng)判讀、工作人員工作站判讀、CT 機(jī)兩次判讀、開(kāi)包判讀共五次安全檢查。其中，除第二、第五兩個(gè)環(huán)節(jié)外幾乎不需要人工干預(yù)，并且僅有少數(shù)經(jīng)過(guò)前四級(jí)仍存在疑問(wèn)的行李需要進(jìn)行開(kāi)包判讀，極大的減輕了地服人員的工作壓力。分揀系統(tǒng)方面，由民航第二研究所研發(fā)的高速行李自動(dòng)分揀系統(tǒng)已在北京、重慶、天津等多座機(jī)場(chǎng)使用[7]，系統(tǒng)分揀速度的峰值高達(dá) 6000 件/小時(shí)，曾經(jīng)較為繁瑣、容易出錯(cuò)的分揀過(guò)程正逐漸被自動(dòng)化的機(jī)器代替�？梢钥闯觯窈娇蒲腥藛T為提高離港旅客行李處理流程的自動(dòng)化水平做了大量努力。然而，在將以上分析與圖 1-1 對(duì)照時(shí)，不難發(fā)現(xiàn)仍然有兩個(gè)環(huán)節(jié)采用傳統(tǒng)的人力勞動(dòng)。如圖 1-2（a）、（b）所示，其中一個(gè)環(huán)節(jié)是分揀結(jié)束后，將行李由行李分揀機(jī)末端站點(diǎn)搬運(yùn)至拖車(chē)車(chē)廂中；另一個(gè)為牽引拖車(chē)靠近飛機(jī)后，，將行李從拖車(chē)車(chē)廂中取出，運(yùn)送并碼放至飛機(jī)貨艙。

中國(guó)民航大學(xué)碩士學(xué)位論文2.2 行李拖車(chē)碼放問(wèn)題2.2.1 問(wèn)題分析與假設(shè)條件行李拖車(chē)是機(jī)場(chǎng)常用的特種車(chē)輛，分為牽引車(chē)頭與拖車(chē)車(chē)廂兩部分。如圖 2-2（a）、（b）所示，牽引車(chē)頭由機(jī)場(chǎng)工作人員駕駛，由蓄電池提供必要的動(dòng)力以拖動(dòng)整個(gè)行李拖車(chē)前進(jìn)。車(chē)頭與車(chē)廂、車(chē)廂與車(chē)廂之間靠金屬材質(zhì)的拖鉤相連，車(chē)廂的尺寸與包圍形式?jīng)]有固定的標(biāo)準(zhǔn)，一般依照各機(jī)場(chǎng)的實(shí)際需求確定。
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)民航大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類(lèi)號(hào)】：V354

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7 陳U

本文編號(hào)：2682052