[發明專利]一種民航多機場終端區空域功能性扇區劃分方法

有效

• 申請號: 201110174495.6
• 申請日: 2011-06-27
• 公開（公告）號: CN102254453A
• 公開（公告）日: 2011-11-23
• 發明（設計）人: 張明;韓松臣;孫樊榮;湯新民;盧朝陽
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: G08G5/00
• 分類號: G08G5/00
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 許方

技術領域

本發明涉及一種機場終端區空域扇區劃分方法，尤其涉及一種進/離場航路分離下的民航多機場終端區空域功能性扇區劃分方法，屬于機場終端區空域扇區劃分領域。

背景技術

隨著空中交通流的增長和機場建設進程的加快，在我國一些地區機場密度增加，形成復雜的民航多機場終端區。該終端區空域具有進/離場航路結構復雜、飛行流量較高、管制工作負荷繁重等特點，因此，作為空域規劃的一個重要研究課題，如何有效實施對多個民航機場的終端區空域合理劃分扇區結構一直是民航管理部門亟待解決的難題。

以往采用的終端區扇區劃分方法是基于區域地理分布的空域劃分，即根據管制經驗、飛行流量和管制工作負荷水平將相鄰空域所轄幾何空間范圍劃分為一個扇區。對于某些飛行流量大、進/離場航路分離、管制負荷密集的終端區，這種扇區劃分方法應用在民航多機場終端空域存在如下問題：第一，造成一條進/離場航路需要穿越多個扇區，排隊的進場或離場飛機流依次通過這些扇區，相鄰扇區的管制員需要發出移交管制指令，增加了管制員工作負荷；第二，在大飛行流量情況下，這些扇區內往往出現進場和離場飛機交叉運行和高度占用情況，需要同時進行管制調配，管制工作負荷種類復雜，工作負荷較重，容易造成管制指令的錯發和漏發，形成安全隱患；第三，由于管制工作種類復雜，造成管制效率低下，容易造成航班延誤和終端區扇區容量降低。

發明內容

本發明針對現有技術存在的缺陷，提出一種進/離場航路分離下的民航多機場終端區空域功能性扇區劃分方法。

該方法包括如下步驟：

步驟1：采集民航多機場終端區空域內的航班活動數據和管制工作負荷數據作為樣本數據，分別統計出相應時段內的航班活動數據和管制工作負荷數據，建立基于管制員工作負荷統計的扇區數量計算模型，確定扇區數量；

步驟2：獲取民航多機場終端區空域進/離場航路信息，根據進/離場航路航空器的運行特性，將航路劃分為m個單元，并確定各單元包含的管制工作負荷發生點，0＜m＜99，m為自然數；

步驟3：確定民航多機場終端區空域進/離場航路分離下的扇區劃分模型，采用隨機優化算法確定各相鄰單元的合并方案，即功能性扇區初步劃分方案；

步驟4：以管制工作的便利性和民航扇區劃分原則為依據，通過管制專家決策進行扇區邊界的定性調整，確定功能性扇區最終劃分方案；

步驟5：對步驟4得到的最終劃分方案進行驗證，若未通過驗證，返回步驟3，若通過驗證，則方法結束。

技術效果：

1、本發明按照進場和離場功能進行扇區劃分，即將航空器進場和離場分別規劃為進場扇區和離場扇區，同時規劃好進/離場航路之間的垂直間隔，保證了安全性。

2、管制員指揮可以將從走廊口進場的航空器排隊，直接移交到機場五邊扇區；離場航空器通過離場管制，直接和臨近的區調進行移交。

3、相對于目前的扇區規劃，該方法可以將協調工作負荷保持在最低水平，并且可以使離場航空器發揮接近于最佳的爬升性能，確保了航空器的離場安全有序。

4、本發明不僅有效減少了空中交通管制員的管制移交負荷，而且由于每個進/離場扇區職能單一，大大降低了管制調配難度，提高了管制運行效率和空域容量，保證了空域運行安全，具有較好的應用前景，適用于飛行流量大、進/離場航路分離的民航多機場飛行終端區空域的管制扇區劃設。

附圖說明

圖1為本發明的方法流程框圖。

圖2為本發明中扇區劃分模型的最小扇區穿越時間約束示意圖。

圖3為本發明中扇區劃分模型的扇區邊界匯聚點(交叉點)最小距離約束示意圖。

具體實施方式

下面對本發明方法作進一步說明。

本發明方法的流程如圖1所示，具體步驟內容如下：

步驟1：獲取民航多機場終端區空域進/離場航路交通流數據，通過管制中心信息系統、雷達語音記錄儀以及秒表和管制中心現場錄像，采集空域內的航班活動數據和管制工作負荷數據(包括管制通話雷達語音記錄數據以及電子進程單操作和移交操作的持續時間和發生次數)作為樣本數據，分別統計出相應時段內的航班活動數據和管制工作負荷數據，建立基于管制員工作負荷統計的扇區數量計算模型，確定扇區數量。

該步驟具體包括如下步驟：

步驟1-1：通過雷達語音記錄儀采集的數據，根據語音數據統計管制指令的種類，并根據雷達數據確定管制指令在空域的發生點。

步驟1-2：根據交通流預測數據，并根據步驟1-1中的管制工作負荷統計，采用回歸分析方法，確定管制工作負荷和交通流的函數關系。