2021年中国研究生数学建模竞赛F题

航空公司机组优化排班问题

一、背景介绍

众所周知，一趟民航航班必须在满足特定的条件下才能起飞，这些条件包括国家法律法规，国际公约，政府的行政条例，和公司自身的政策利益，一些国家的工会组织还会对机组人员的福利偏好有规章约束。所有这些条件都是对保证飞航安全和旅客服务质量最重要的因素之一。

广义的机组人员包括飞行员（Pilot，或Flight Deck），乘务员（Cabin Crew）和空警（Air Marshal）。所谓机组排班问题，就是构造特定时间段的机组日程安排，包括每个机组人员在何时何地及哪个航班执行何种任务。一家100架飞机的航空公司，机组人员可以达到5000-7000之多。一个高质量的机组航班任务计划，不仅能给航空公司的运营节约成本，还能合理地考虑劳逸平衡（Work-life Balance），机组偏好（Crew Preference），组员同行（Teaming），培训（Training），时近性（Recency）和休假（Vacation Leave）等等。因为这三类机组人员不能互相通用，所以机组排班问题一般都是对他们分别求解。另外，不同机型之间的飞行员一般也不能通用，所以飞行员排班问题通常也是对不同机型分别求