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【理大电子计算学系科研系列】面向机场资源管理的大数据引擎

日期:2021/2/5 17:22:59 阅读:104
BigARM: Big Data Engine for 

Airport Resources Management

优化机场资源利用 ● 提高机场运行效率


机场是一个由各种操作组成的复杂系统,并且这些操作由行李搬运部、保卫部、旅客服务部等不同部门运作。这些部门调度有限的资源来满足旅客和其他机场业务日益增长的需求。由于这种复杂性,如何高效分配可用资源,提高机场运行效率变得极具挑战。更糟糕的是,机场的运行环境随着时间的不断变化,例如航班延误、部分旅客晚点、海关临时检查和恶劣天气等。动态变化的机场运作环境使得资源管理变得难上加难,并直接导致乘客在值机和提领行李时需要长时间轮候。




抵港行李处理是最常见的机场运行业务之一,其好坏直接影响乘客出行体验。行李处理涉及乘客、行李、航班、航空公司、地面服务机构和操作人员等。任何一方出现问题都会对整个处理流程产生影响,并最终导致乘客长时间等候提领行李。如何才能更有效地处理抵港行李?通过采集海量的机场运行历史数据,并利用大数据技术发掘机场运作的内在规律,我们可以有所作为。



研究团队于香港国际机场进行BigARM实测


一个基于大数据和人工智能的资源管理引擎

曹建农教授及其研究团队开发了具备强大的大数据分析和人工智能技术的BigARM引擎,用以实现高效、智能的机场资源管理。BigARM实时采集航班飞行数据、机场运行数据和各种外部数据,并从乘客、机场操作人员和资源等不同角度在数据中发掘机场运行的隐藏规律,并通过强化学习算法实现在复杂动态环境下进行高效、智能的资源分配和调整,极大地提高了机场资源的使用效率。




解决机场抵港行李提领分配的瓶颈问题

在香港科技创新基金的支持下,研究团队与香港国际机场和香港物流与供应链研发中心合作,将BigARM部署于香港国际机场进行了实地测试,用以生成全天的行李传送带初始分配计划,并提供动态分配调整建议,提升行李传送带管理效率。与机场日常运行中采用的方法相比,BigARM在预测航班到达时间和行李数量方面分别获得了30%和64%以上的准确度提升。此外,BigARM制定的全天资源分配计划能够比经验丰富的操作员的人工分配计划更加均衡的利用资源。不仅如此,BigARM还大幅提高了机场行李传送带分配计划的制定效率,将时间开销从数小时缩短为为几秒。




更有效、更智能的机场资源管理

行李传送带分配只是机场运营中众多资源管理的挑战之一。BigARM可广泛用于解决在管理旅客登机柜台、登机口、出入境柜台、飞机停车位、空侧货物和乘用车等方面存在的类似问题。BigARM将极大推动机场运行智能化,大大提升机场运行效率和乘客的用户体验。



香港理工大学电子计算学系



香港理工大学电子计算学系是香港提供计算机科学高等教育的先驱之一。凭借超过45年的成功经验,学系在教育及科研的卓越表现在国际上广受认可。目前学系进行的研究主要涵盖六个跨学科领域,包括人工智能和机器人技术;网络安全和私隐;数据科学、信息检索和人机互动;基本原理和软件;网络和移动计算;以及视觉、语言和图形。学系于计算机和信息技术的研究与全球发展一直保持同步,更有多个项目赢得香港研究资助局的研究影响基金及协作研究金、香港科技创新基金、国家自然科学基金等,成绩斐然。此外,学系与本地和海外机构以及行业领先者建立了牢固的合作伙伴关系,共同开发联合实验室和研究项目,利用大数据和人工智能等技术实现创新应用方案,在促进技术转移方面作出了重大贡献。