机场特种车辆综合调度管理系统

摘 要：随着民航产业高速发展，机场内部特种车辆数量增多，急需一种安全高效的管理方式对特种车辆进行管理。本文以特种车辆综合调度管理系统为中心，论述整体系统模型和调度算法数学模型，并提出整体调度方案。

关键词：智能管理；特种车辆管理；遗传算法

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.18.124

1 前言

近年来，随着我国民用航空产业快速发展，机场内飞机和特种车辆的数量日益增多，导致了大量的机场满负荷运行，机场场面安全受到了严重的威胁。对国内大多数机场来说，机场现场运行指挥基本是塔台监视，辅以一些语音设备来管理机场停机坪的各种地服特种车辆，这种传统的目视指挥管理手段导致了机场安全事故的发生和处理效率的低下。

为了保障机场场面的交通安全，提高机场吞吐率以及改善机场的服务质量，建设机场高精度GPS车辆跟踪管理系统作为辅助机场安全管理的重要組成部分，主要完成机场高精度GPS差分基准站的建立，差分信息的发送、机场作业车辆的精确定位和位置及速度信息的回传工作和车辆跟踪、轨迹回放、越界报警、超速报警、事故分析等各项车辆安全管理功能。综合应用GPS/GIS/ZigBee、通讯、智能控制等技术服务于机场基于GIS的车辆实时监控管理系统，用于对机场内部车辆的集运营、控制、管理和安全监控于一体的综合信息调度系统。

2 系统组成

机场特种车辆调度管理系统由安装在特种车辆上的GPS车载端与驾驶员的手机端组成，其构成框图如图1所示。首先，车载端能通过GPS接收机，接收精确的GPS信息，使用ZigBee通过自组网传输。同时，车载移动终端子系统通过互联网数据库将定位信息传入管理系统经过遗传算法的计算后得到目标数据列，目标数据列分别导入车载端和手机端，车载端将对目标点进行导航路径，手机端将显示具体信息。

3 主要功能模块设计

3.1 车载移动终端子系统设计

车载移动终端子系统包括接收机，车载端及上位机，进行车载端与上位机之间的互传。首先是车载端传给上位机，接收机接收GPS信号，将其传给车载端，车载端通过ZigBee处理数据并传给上位机，其构成原理如图2。

其次是由上位机通过ZigBee处理数据并传给车载端，其构成原理如图3。

3.2 手机APP系统设计

手机APP系统用于为机场特种车辆进行监控与指挥调度提供人机交互平台，构成原理图如图4。

3.3 上位机系统设计

上位机系统主要由综合调度系统进行车辆状态的分析，并将结果上传到车载端与APP，同时处理从APP传回的信息。构成原理图如图5。

4 遗传算法

随着机场特种车辆的数量和种类的逐渐增多，利用传统方法调度特种车辆的计算量越发庞大、实时调度的难度增大，动态规划等方法已经渐渐不再适用于车辆调度算法了。基于机场特种车辆调度的复杂情况，要求新的算法实时性高、计算量量小、易收敛、能全局求最优解、不会陷入局部最优解。遗传算法是一种复杂度为O（1）的并行全局搜索算法，在较大计算量的使用场景下计算速度和准确性高于普通的贪心算法。与传统方法相比，遗传算法的优越性主要表现在两方面。首先，在遗传算子的作用下，遗传算法具有很强的搜索能力，能以很大的概率找到问题的全局最优解。其次，由于它是从初始种群开始搜索，而不是单点开始搜索，算法拥有固有的并行性，能有效处理大规模的优化问题。

参考文献：

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[2]李香，门朝光，赵蕴龙等.蓝牙自组网形成算法及路由发现[J].哈尔滨工程大学学报，2006，27（06）.

[3]毕丛娣，续蕾.无线网络在网络阵地中的地位及其组网技术研究——蓝牙组网连接[J].电脑知识与技术（学术交流），2007，2（09）

项目： 大学生创新创业训练计划项目--编号IECAUC2017132

作者简介：潘一桐（1998-），女，陕西西安人，本科在读，研究方向：自动化专业。