cahtНаучный вестник МГТУ ГАCivil Aviation High Technologies2079-06192542-0119Moscow State Technical University of Civil Aviation (MSTU CA)10.26467/2079-0619-2019-22-6-44-54caht-1615Research ArticleТРАНСПОРТTRANSPORTФормирование частных критериев эффективности A-CDM с учетом интересов участников процесса принятия решений в динамической обстановкеFormation of private performance criteria A-CDM taking into account the interests of the participants in the decision-making process in a dynamic environmentЛебедевГ. Н.LebedevG. N.

Лебедев Георгий Николаевич, доктор технических наук, профессор кафедры систем автоматического и интеллектуального управления 

Москва

kaf301@mail.ruМалыгинВ. Б.MalyginV. B.

Малыгин Вячеслав Борисович, начальник тренажерного центра кафедры управления воздушным движением

Москва

mbv898@ya.ruМосковский авиационный институт (национальный исследовательский университет)РоссияMoscow Aviation Institute (National Research University)Russian FederationМосковский государственный технический университет гражданской авиацииРоссияMoscow State Technical University of Civil AviationRussian Federation2019251220192264454Copyright © Лебедев Г.Н., Малыгин В.Б., 20192019Лебедев Г.Н., Малыгин В.Б.Lebedev G.N., Malygin V.B.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://avia.mstuca.ru/jour/article/view/1615

В статье рассматривается процесс совместного управления в аэропортах А-CDM в динамически изменяющихся условиях производственного процесса, под которым понимается возникновение нештатных ситуаций, способных изменить запланированные действия. В реальном производстве в этом случае появляется большое количество возможных решений по каждой нештатной ситуации, чем ниже уровень учета этих вариантов, тем больше их количество. В данной работе акцент сделан на внешние факторы, существенно влияющие на деятельность авиакомпаний и аэропортов и на соответствующие ответные действия со стороны управления, формализованные в виде пяти пунктов. Актуальность выбора продиктована наличием противоречивых интересов участников процесса. Объективное объяснение в пользу того или иного решения, основанное на минимизации общих потерь от возникновения нештатных ситуаций, позволит значительно укрепить позиции каждого участника процесса. Авторы ввели в математический аппарат ряд обозначений и допущений, перечень которых может дополняться. Сформированы динамические приоритеты для каждого участника процесса. Инструментом оптимизации совместного принятия решений является генетический алгоритм, позволяющий за меньшее число итераций в реальном масштабе времени получить субоптимальное, отвечающее требованиям участников процесса, решение. В качестве примера в статье рассматривается ситуация, которая может возникнуть в реальном процессе производственной деятельности. На основе мультипликативной формы назначается динамический приоритет для задержанных рейсов с учетом противоречивых интересов участников процесса, формируются частные критерии для ранжирования рейсов на каждом шаге перепланирования, применяется генетический алгоритм. В результате получено конкретное решение «нештатной» ситуации, спонтанно возникшей в результате воздействия внешних факторов. Без сомнения, данный математический аппарат имеет перспективы внедрения в производственный процесс, так как любая нештатная ситуация может быть встроена в алгоритм поиска решения с ее учетом.

The article describes the process of collaborative management at airports A-CDM in dynamically changing conditions of the productive process, defined as the occurrence of emergency situations capable of altering the planned actions. In real operation, in this case, a large number of possible solutions for each emergency situation appears, the lower the level of recording for these options, the more their number. This paper focuses on external factors that significantly affect the activities of airlines and airports and to the relevant management retaliation formalized in the form of five points.  The relevance of the choice is dictated by the presence of conflicting interests of stakeholders. Objective explanation in favor of a decision based on the minimization of the total losses from the outbreak of emergencies would significantly strengthen the position of each participant in the process. The authors have introduced a number of mathematical notations and assumptions, a list of which can be supplemented. Dynamic priorities for each participant in the process are formulated. The tool for optimization of joint decision-making is the genetic algorithm, which allows for a smaller number of iterations in the real time to get suboptimal decision that meets the requirements of the participants in the process. As an example, the article describes a situation that may occur in a real-world production. Based on the multiplicative form a dynamic priority for delayed flights is assigned, taking into account the conflicting interests of the participants in the process, private ranking criteria for flights during each step of the rescheduling are formed, a genetic algorithm is applied. As a result, a specific decision of the emergency situation, arising spontaneously from the impact of external factors is obtained. This mathematical apparatus has prospects of introduction into the productive process as any emergency can be built into the solving algorithm and taken into account.

совместное принятие решений (CDМ)безопасность полетовгенетический алгоритмпервоочередное обслуживаниеcollaborative decision making (CDM)flight safetygenetic algorithmpriority servicesРабота выполнена при материальной поддержке РФФИ, грант № 19-08-00010The study was conducted with support of the Russian Foundation for Basic Research, grant № 19-08-00010ReferencesБорсоев В.А. Принятие решения в задачах управления воздушным движением. Методы и алгоритмы / Г.Н. Лебедев, В.Б. Малыгин, Е.Е. Нечаев, А.О. Никулин, Тин Пхон Чжо; под ред. Е.Е. Нечаева. М.: Радиотехника, 2018. С. 351–415.Borsoyev, V.A., Lebedev, G.N., Malygin, V.B., Nechayev, Ye.Ye., Nikulin, A.O. and Tin Pkhon Chzho. (2018). Prinyatie resheniya v zadachakh upravleniya vozdushnym dvizheniyem. Metody i algoritmy [Decision making in air traffic management tasks. Methods and algorithms], in Nechaev Ye.Ye. (Ed.). Moscow: Radiotekhnika, рp. 351–415. (in Russian)Никулин А.О. Система совместного принятия решений как эффективный инструмент организации работы аэропорта в условиях пиковых нагрузок // Научный вестник МГТУ ГА. 2018. Т. 21, № 5. С. 43–55. DOI: 10.26467/2079-0619-2018-21-5-43-55Nikulin, A.O. (2018). The system of collaborative decision making as an effective tool for the organization of the airport operation in peak loads. Civil Aviation High Technologies, vol. 21, no. 5, pp. 43–55. DOI: 10.26467/2079-0619-2018-21-5-43-55. (in Russian)Никулин А.О., Попов А.А. Внедрение процедур A-CDM в аэропорту Шереметьево // Научный вестник МГТУ ГА. 2015. № 221. С. 68–80.Nikulin, A.O. and Popov, A.A. (2015). Implementation procedures A-CDM at the airport Sheremetyevo. Nauchnyi Vestnic MGTU GA [Civil Aviation High Technologies], no. 221, pp. 68–80. (in Russian)Нечаев Е.Е., Никулин А.О. Анализ работы системы «СИНХРОН» аэропорта Шереметьево в сложных метеорологических условиях // Научный вестник МГТУ ГА. 2018. Т. 21, № 6. С. 31–42. DOI: 10.26467/2079-0619-2018-21-6-31-42Nechaev, E.E. and Nikulin, A.O. (2018). The Analytical treatment of the system "SYNCHRON" at Sheremetyevo airport in adverse weather conditions. Civil Aviation High Technologies, vol. 21, no. 6, pp. 31–42. DOI: 10.26467/2079-0619-2018-21-6-31-42. (in Russian)Жильцов И.Е., Митрофанов А.К., Рудельсон Л.Е. Оценка пропускной способности в задаче совместного планирования потоков воздушных судов // Научный Вестник МГТУ ГА. 2018. Т. 21, № 2. С. 83–95. DOI: 10.26467/2079-0619-2018-21-2-83-95Zhiltsov, I.E., Mitrofanov, A.K. and Rudelson, L.E. (2018). Air space capacity assessment regarding the problem of the collaborative management of air traffic flows. Civil Aviation High Technologies, vol. 21, no. 2, pр. 83–95. DOI: 10.26467/2079-0619-2018-21-2-83-95. (in Russian)Луговая А.В., Коновалов А.Е. Совместное принятие решения о потоках прилета и вылета ВС при организации воздушного движения // Научный Вестник МГТУ ГА. 2017. Т. 20, № 4. С. 78–87. DOI: 10.26467/2079-0619-2017-20-4-78-87Lugovaya, A.V. and Konovalov, A.E. (2017). Collaborative decision-making on the inbound and outbound air traffic flow in air traffic management. Civil Aviation High Technologies, vol. 20, no. 4, рp. 78–87. DOI: 10.26467/2079-0619-2017-20-4-78-87. (in Russian)Соболь Е.М., Статников Р.Б. Выбор оптимальных параметров в задачах со многими критериями. М.: Наука, 1981. 110 c.Sobol, E.M. and Statnikov, R.B. (1981). Vybor optimalnykh parametrov v zadachakh so mnogimi kriteriyami [Selection of optimal parameters in tasks with many criteria]. Moscow: Nauka, 110 р. (in Russian)Рудельсон Л.Е. Программное обеспечение автоматизированных систем управления воздушным движением. Ч. I. Системное программное обеспечение. Кн. 2. Операционные системы реального времени: учебное пособие. М.: МГТУ ГА, 2008. 96 с.Rudelson L.E. (2008). Programmnoe obespechenie avtomatizirovannykh system upravleniya vozdushnym dvizheniem. Chast I. Sistemnoe programmnoe obespechenie. Kniga 2, Operatsyonnye sistemy realnogo vremeni. Matematicheskie modeli [Software for automated air traffic control systems. Part I. System software. B2. Real-time operating systems. Mathematical models]. Uchebnoe posobie [Training manual]. Moscow: MGTU GA, 96 p. (in Russian)Зайцев А.В., Талиманчук Л.Л. Интеллектуальная система принятия решений для оценки научной деятельности на основе многоагентной системы // Нейрокомпьютеры: разработка, применение. 2008. № 7. С. 85–88.Zaitsev, A.V. and Talimanchuk, L.L. (2008). Intellektualnaya sistema prinyatiya resheniy dlya otsenki nauchnoy deyatelnosti na osnove mnogoagentnoy sistemy [Intellectual decisionmaking system for the evaluation of scientific activity based on a multi-agent system]. Journal Neurocomputers, no. 7, pp. 85-88. (in Russian)Габейдулин Р.Х. Задача динамического регулирования потоков воздушного движения задержками вылетов воздушных судов // Труды ГосНИИ АС. Сер. Вопросы авионики. 2018. № 2. С. 39–53.Gabeydulin, R.Kh. (2018). The Dynamic Air Traffic Flow Management by Assigning Ground Flight Delays. Trudy GosNII AS.[Proceedings of State Scientific Research Institute of Aviation Systems] Seriya: Voprosy avioniki [Series: Avionics Issues], no. 2, pр. 39–53. (in Russian)

The authors declare that there are no conflicts of interest present.