經(jīng)由統(tǒng)計(jì)分析的工作輪擋時(shí)間控制的制作方法
【專利說明】經(jīng)由統(tǒng)計(jì)分析的工作輪擋時(shí)間控制
【背景技術(shù)】
[0001] 本文所描述的方面涉及人員安排，更具體地涉及基于任務(wù)的安排將不會(huì)超過被分 配到預(yù)定行程（itinerary)的人員的個(gè)人極限的可能性來準(zhǔn)備對(duì)于人員的任務(wù)安排和/或 基于任務(wù)的優(yōu)先級(jí)排序來準(zhǔn)備對(duì)于人員的任務(wù)安排。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0002] 根據(jù)各個(gè)方面，一種用于將各種操作分配到預(yù)定行程的方法包括：基于在各種操 作的過去實(shí)例期間的時(shí)間差異（time variances)確定各種操作的時(shí)間差異的Gumbel分 布。時(shí)間差異是來自各種操作的安排時(shí)間（scheduled time)的差異。該方法還包括選擇 可靠性因子。該方法還包括基于所確定的Gumbel分布和針對(duì)各種操作的所選擇的可靠性 因子來確定各種操作的時(shí)間差異。該方法還包括識(shí)別來自各種操作間的操作組合，其中該 操作組合的安排時(shí)間之和以及操作組合的已確定的時(shí)間差異不超過人員的個(gè)人時(shí)間極限。 該方法還包括已識(shí)別的操作組合分配到預(yù)定行程。
[0003] 根據(jù)各個(gè)方面，一種系統(tǒng)包括存儲(chǔ)各種操作的過去實(shí)例的存儲(chǔ)器。該系統(tǒng)還包括 被配置以接收可靠性因子的選擇的處理器。該處理器還經(jīng)配置以分析各種操作的過去實(shí) 例以基于在各種操作的過去實(shí)例期間的時(shí)間差異來確定各種操作的時(shí)間差異的Gumbel分 布，其中所述時(shí)間差異是各種操作的安排時(shí)間的差異。該處理器還經(jīng)配置以基于所確定的 Gumbel分布和各種操作的所選擇的可靠性因子，確定各種操作的時(shí)間差異。該處理器還經(jīng) 配置以識(shí)別來自各種操作間的操作組合，其中操作組合的安排時(shí)間之和以及操作組合的已 確定的時(shí)間差異不超過人員的個(gè)人時(shí)間極限。該處理器還經(jīng)配置以將已識(shí)別的操作組合分 配到預(yù)定行程。
[0004] 根據(jù)各個(gè)方面，一種用于將人員分配到各種操作的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品包括具有包含 在其中的計(jì)算機(jī)可讀程序代碼的計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)?？捎梢粋€(gè)或多個(gè)計(jì)算機(jī)處理器來執(zhí) 行該計(jì)算機(jī)可讀程序代碼以接收可靠性因子的選擇。進(jìn)一步可執(zhí)行計(jì)算機(jī)可讀程序代碼以 分析所述各種操作的過去實(shí)例，以基于在各種操作的過去實(shí)例期間的時(shí)間差異來確定各種 操作的時(shí)間差異的Gumbel分布，其中時(shí)間差異是來自各種操作的安排時(shí)間的差異。計(jì)算機(jī) 可讀程序代碼進(jìn)一步可執(zhí)行以基于已確定的Gumbel分布和各種操作的所選擇的可靠性因 子，確定所述各種操作的時(shí)間差異。計(jì)算機(jī)可讀程序代碼進(jìn)一步可執(zhí)行以識(shí)別來自各種操 作間的操作組合，其中操作組合的安排時(shí)間之和以及所述操作組合的已確定的時(shí)間差異不 超過人員的個(gè)人時(shí)間極限。計(jì)算機(jī)可讀程序代碼進(jìn)一步可執(zhí)行以將已識(shí)別的操作組合分配 到預(yù)定行程。
【附圖說明】
[0005] 圖1A是示出飛行員在兩天時(shí)間期間的示例性工作時(shí)間表的框圖；
[0006] 圖1B是示出飛行員的示例性工作時(shí)段（period)的框圖，在工作時(shí)段期間，安排 (scheduled)飛行員執(zhí)行四個(gè)航班；
[0007] 圖1C是示出飛行員的示例性工作時(shí)段的框圖，在工作時(shí)段中，安排飛行員執(zhí)行四 個(gè)航班，但第四航班會(huì)超出飛行員的工作時(shí)段；
[0008] 圖2A是示出用于確定操作時(shí)間差異的可靠性因子的方法的航班的過去實(shí)例的示 例性數(shù)據(jù)表，其中操作時(shí)間差異是到達(dá)時(shí)間差異；
[0009] 圖2B是示出用于確定操作時(shí)間差異的可靠性因子的方法的航班的過去實(shí)例的示 例性數(shù)據(jù)表，其中操作時(shí)間差異是輪擋時(shí)間（block time)差異；
[0010] 圖3是用于將航班的未來實(shí)例分配到機(jī)組人員預(yù)定行程的方法的框圖；
[0011] 圖4是示出基于"先進(jìn)先出"流程的為入站航班的機(jī)組人員分配出站航班的框圖；
[0012] 圖5A是示出用于為不同的航班分配優(yōu)先級(jí)的方法的示例性數(shù)據(jù)表；
[0013] 圖5B是示出與不同的優(yōu)先級(jí)關(guān)聯(lián)的可接受的可靠性因子或風(fēng)險(xiǎn)水平的示例性 表；
[0014] 圖6是示出基于"先到為最高優(yōu)先級(jí)"流程的為入站航班的機(jī)組人員分配出站航 班的框圖；
[0015] 圖7A是用于將航班的未來實(shí)例分配到航班組合的方法的框圖，該方法基于組合 將使被分配到組合的飛行員超過個(gè)人極限的可能性并基于航班的優(yōu)先級(jí)；
[0016] 圖7B是用于將飛行員分配到航班的未來實(shí)例的方法的框圖，該方法基于航班的 優(yōu)先級(jí)并基于具有最高可用個(gè)人極限的飛行員；
[0017] 圖8是示出具體航班的輪擋時(shí)間差異的發(fā)生數(shù)量和輪擋時(shí)間差異的Gumbel分布 的示例性圖；
[0018] 圖9A是示出基于圖8所示的Gumbel分布的概率密度函數(shù)和與該概率密度函數(shù)關(guān) 聯(lián)的80%的置信區(qū)間的示例性圖；
[0019] 圖9B是示出基于圖8所示的Gumbel分布的概率密度函數(shù)和與該概率密度函數(shù)關(guān) 聯(lián)的90%的置信區(qū)間的示例性圖；
[0020] 圖9C是示出基于圖8所示的Gumbel分布的概率密度函數(shù)和與該概率密度函數(shù)關(guān) 聯(lián)的95%的置信區(qū)間的示例性圖；
[0021] 圖9D是示出基于圖8所示的Gumbel分布的概率密度函數(shù)和與該概率密度函數(shù)關(guān) 聯(lián)的97%的置信區(qū)間的示例性圖；
[0022] 圖10是示出基于不同置信區(qū)間的不同航班的Gumbel分布的不同航班和緩沖的示 例性表；
[0023] 圖11A是示出根據(jù)各種方面被聚合在一起的某些航班的示例性表；
[0024] 圖11B是示出根據(jù)各種方面被聚合在一起的某些航班的示例性表。
【具體實(shí)施方式】
[0025] 在各個(gè)行業(yè)，為任務(wù)或工作分配人員（例如，員工）可能受限于人員的個(gè)人極限。 例如，商業(yè)航空公司飛行員具有與其能夠工作的時(shí)間長(zhǎng)度相關(guān)的幾種不同的個(gè)人極限，所 述個(gè)人極限可能限制可以如何將飛行員分配到不同的航班。
[0026] 圖1A示出商用飛機(jī)飛行員的示例性工作方案100的兩天時(shí)間線102。在該方案 1〇〇中，飛行員具有在第一天期間的第一工作時(shí)段l〇4a和在第二天期間的第二工作時(shí)段 104b。第一個(gè)工作時(shí)段104a和第二工作時(shí)段104b由休息時(shí)段106分開。政府法規(guī)（例 如，美國(guó)聯(lián)邦航空管理局的規(guī)定）、航空公司的規(guī)定、工會(huì)規(guī)則等可以掌控（dicate)工作時(shí) 段104a和104b可以是多久的個(gè)人極限，并且也可以掌控在兩個(gè)工作時(shí)段104a和104b之 間需要多久的休息時(shí)段106。
[0027] 圖1B提供了飛行員的示例性工作時(shí)段104的更詳細(xì)的視圖。在該示例性工作時(shí) 段104中，已將飛行員分配到4個(gè)航班108a、108b、108c和108d (統(tǒng)稱為航班108)的預(yù)定 行程。航班108中的每個(gè)限定輪擋時(shí)間，該輪擋時(shí)間是從在啟程機(jī)場(chǎng)的大門處將飛機(jī)反推 (push back)到將飛機(jī)停止在到達(dá)機(jī)場(chǎng)的大門處所經(jīng)過的時(shí)間。此外，政府的規(guī)定、航空公 司的規(guī)定、工會(huì)的規(guī)則等可以掌控飛行員可以在工作時(shí)段104期間累積多久的輪擋時(shí)間的 個(gè)人極限以及飛行員可以工作多久的時(shí)間。
[0028] 如圖1B所示，工作時(shí)段104可以在早于第一航班108a的時(shí)間處開始。作為例證， 飛行員在他6 :00AM到達(dá)機(jī)場(chǎng)時(shí)就可以開始自己的工作時(shí)段104。然而，飛行員的第一航班 可能在6 :45AM前不會(huì)離開大門。在這種情況下，在飛行員的工作時(shí)段104的開始和第一 航班108a的輪擋時(shí)間的開始之間存在45分鐘的時(shí)間間隔110a。類似地，飛行員可能需要 航班之間的時(shí)間，以從第一架飛機(jī)到達(dá)第二架飛機(jī)、回顧下一航班的飛行計(jì)劃等。因此，時(shí) 間間隔110b、110c和110d被插入在航班108之間以允許此類的飛行員過渡。飛行員可能 需要的用于過渡的時(shí)間間隔ll〇b、110c和110d的長(zhǎng)度是可以根據(jù)機(jī)場(chǎng)、一天的時(shí)間、一年 的時(shí)間等來變化的。例如，在較大的繁忙的機(jī)場(chǎng)諸如在伊利諾伊州芝加哥的〇' Hare國(guó)際機(jī) 場(chǎng)，飛行員從飛第一航班之后的第一架飛機(jī)過渡到第二航班的第二架飛機(jī)可能需要一個(gè)小 時(shí)或更長(zhǎng)時(shí)間。在較小的較不擁擠的機(jī)場(chǎng)，飛行員從飛第一航班之后的第一架飛機(jī)過渡到 第二航班的第二架飛機(jī)可能僅需要半小時(shí)。如另一示例，在當(dāng)機(jī)場(chǎng)繁忙的工作日的早晨，相 比于在當(dāng)機(jī)場(chǎng)可能不那么擁擠的周末的下午，飛行員從第一航班過渡到第二航班可能需要 更多的時(shí)間。
[0029] 理想情況下，飛行員的工作時(shí)段104包括在他的最后航班108d的結(jié)束和工作時(shí)段 104的結(jié)束之間的時(shí)間間隔110e。這樣的時(shí)間間隔110e可以確保飛行員在最后航班上不 會(huì)超過他的總工作時(shí)間。圖1C示出飛行員的示例性工作時(shí)段104,其中最后航班108d被延 遲出發(fā)。結(jié)果是，如果飛行員執(zhí)行四個(gè)航班，他會(huì)超出其允許的工作時(shí)間。例如，再次參考 圖1C，如果第四航班108d被延遲，從而使得飛機(jī)在飛行員的工作時(shí)段104結(jié)束之前將不能 到達(dá)門，則隨后飛行員不能飛航班l(xiāng)〇8d，并且不同的飛行員不得不執(zhí)行該航班。與此相反， 如果第四航班l(xiāng)〇8d按時(shí)（如圖1B所示）起飛，但在空中被延遲（例如，由于天氣），從而使 得飛機(jī)只能在飛行員工作時(shí)段104結(jié)束之后才到達(dá)門，此類無意超過飛行員的個(gè)人極限是 允許的。
[0030] 操作可以具有與其相關(guān)聯(lián)的一個(gè)或多個(gè)個(gè)人時(shí)間極限標(biāo)準(zhǔn)。繼續(xù)以上的示例，航 班可以具有多個(gè)個(gè)人時(shí)間極限標(biāo)準(zhǔn)，例如，與輪擋時(shí)間、到達(dá)時(shí)間和連接時(shí)間有關(guān)的個(gè)人時(shí) 間極限標(biāo)準(zhǔn)。個(gè)人時(shí)間極限可以基于操作的優(yōu)先級(jí)而不同。繼續(xù)以上的示例，具體航班可 以具有2小時(shí)30分鐘的輪擋時(shí)間。與輪擋時(shí)間相關(guān)的個(gè)人時(shí)間極限標(biāo)準(zhǔn)可以設(shè)定為2小 時(shí)30分鐘。如果該航班變成高優(yōu)先級(jí)航班，則與輪擋時(shí)間相關(guān)的個(gè)人時(shí)間極限標(biāo)準(zhǔn)可以增 加至三個(gè)小時(shí)。
[0031] 為了避免超過飛行員的個(gè)人極限，航空公司可以采用緩沖以解釋操作差異。例如， 航空公司可以在安排機(jī)組人員時(shí)為工作時(shí)段添加一小時(shí)的額外輪擋時(shí)間，以降低機(jī)組人員 將實(shí)際超過其個(gè)人極限的可能性。類似的，航空公司可以要求一個(gè)半小時(shí)的最小連接時(shí)間 (通過增加航班之間的連接時(shí)間緩沖），而不考慮機(jī)場(chǎng)、一天的時(shí)間，一年的時(shí)間等。這些緩 沖通常被設(shè)置為將捕獲大部分飛行操作的保守的數(shù)量。然而，顯著的飛行操作數(shù)量不需要 如此大的緩沖。因此，由于這些緩沖，顯著的機(jī)組人員時(shí)間量可能被浪費(fèi)。例如，如果飛行 員在任何給定的工作時(shí)段104期間只被允許八小時(shí)的輪擋時(shí)間，那么隨后一個(gè)小時(shí)的輪擋 時(shí)間緩沖只允許安排飛行員飛7個(gè)實(shí)際的輪擋小時(shí)。
[0032] 對(duì)于商業(yè)航空公司的運(yùn)行，航班可以被定義為在一天中的具體時(shí)間（和可能的 一周中的一天）處安排離開第一機(jī)場(chǎng)并在一天的第二具體時(shí)間處安排到達(dá)第二機(jī)場(chǎng)的運(yùn) 行。例如，航空公司可以在紐約的LaGuardia機(jī)場(chǎng)和華盛頓的Reagan國(guó)家機(jī)場(chǎng)之間按每小 時(shí)來使航空公司運(yùn)行。每天7AM離開LaGuardia的航班被認(rèn)為是第一航班，每天8AM離開 LaGuardia的航班被認(rèn)為是第二航班等。通常，航空公司對(duì)每天的同一航班將使用相同的數(shù) 字指示符（例如，海洋1140或海洋3288)。然而，航空公司有時(shí)對(duì)待周末航班不同于平日 的航班，因?yàn)楹娇展究梢栽谥苣╋w不同的時(shí)間表和/或空中交通擁堵可能會(huì)減少。例如， 從LaGuardia機(jī)場(chǎng)到Reagan國(guó)家機(jī)場(chǎng)的航班在周末由于空中交通等原因從門到門可能需 要一個(gè)小時(shí)。然而，相同的航班在周末可能只需要五十分鐘。
[0033] 本文所描述的方面分析不同航班的歷史數(shù)據(jù)，以確定各種飛行操作差異的可能 性。這些飛行操作差異可以用來增加具體航班的緩沖。這些航班的具體緩沖可以比通常施 加的緩沖更準(zhǔn)確，這意味著施加到具體航班的此類緩沖可以是來自被安排操作的實(shí)際差異 的精確表示。圖2A和2B示出可用于分析具體航班的飛行操作差異的一個(gè)月的示例性數(shù)據(jù)。 圖2A示出被安排在11 :50AM(被表示為數(shù)據(jù)表200中的列206的1150)到達(dá)目的機(jī)場(chǎng)的具 體航班的數(shù)據(jù)表200,其中第一列202指示具體的月份中的三十天。第二列204指示與該月 的三十天中的每天相關(guān)聯(lián)的一周中的一天。第三列206指示在該月的三十天中的每天航班 實(shí)際的到達(dá)時(shí)間。例如，在該月的第一天，航班在11 :49AM到達(dá)；提前了 1分鐘。在該月的 第二天，航班在11 :41AM到達(dá)；提前了 9分鐘。在該月的第三天，航班在11 :50AM到達(dá)；準(zhǔn) 時(shí)。在該月的第四天，航班在11 :58AM到達(dá)；遲到8分鐘。數(shù)據(jù)表20