近几年我国民航业发展迅速,旅客吞吐量不断增加,各大枢纽机场的容量也在不断扩大。旅客流量极速增加,使机场航站楼旅客服务质量面临巨大压力,其中值机作为旅客离港的首要步骤尤为关键。如何在机场航站楼现有条件下,预测值机员工需求数量,并基于需求员工数量对值机员工动态排班,这对于充分利用航站楼设备、提高机场运行效率、减少旅客离港延误以及提高民航旅客服务质量等具有重要意义。本文针对国内大型枢纽机场航站楼值机旅客等待时间长、员工排班方法效率低及可靠性差的问题展开研究。首先,对机场航站楼的旅客值机系统以及员工排班问题进行了梳理和分析,对值机员工排班问题的影响因素进行分析,挖掘并提取了值机员工排班的特征。然后,通过数据对离港旅客值机到达分布进行研究。拟合结果显示,旅客值机到达分布符合对数正态分布,结合对数正态分布建立了离港旅客值机到达分布函数。基于旅客值机到达分布构建了值机员工需求预测模型,给出了模型参数的求解公式以及模型求解方法。通过实验分析表明,构建的员工需求预测模型能够求解得到满足旅客服务要求的员工数量。接着,以旅客等待时间延误最小及员工排班均衡为目标建立值机员工动态排班模型,给出相应的约束条件及违反约束的惩罚值,设计了基于员工需求预测以及概率值的改进变邻域搜索算法对模型进行优化求解。最后,基于国内某枢纽机场的数据对提出的员工需求预测模型及动态排班模型进行验证。通过编程求解,给出了机场现有条件上值机员工的动态排班方案,并与人工经验排班方案进行对比,结果表明:论文提出的员工需求预测模型和基于改进的变邻域搜索算法的动态排班模型能够减少旅客值机的等待时间,提高排班效率,减少延误与资源浪费;改进的算法迭代收敛,有较好的稳定性。