[發(fā)明專利]一種定量評(píng)估空域配置對(duì)空中交通可達(dá)性影響的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510054623.1
• 申請(qǐng)日: 2015-02-02
• 公開（公告）號(hào): CN104616106B
• 公開（公告）日: 2017-11-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 程紹武;張亞平;郝斯琪
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): G06Q10/06
• 分類號(hào): G06Q10/06;G06Q50/30
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標(biāo)事務(wù)所23109
• 代理人: 楊立超

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種評(píng)估空域配置對(duì)空中交通可達(dá)性影響的方法。

背景技術(shù)

空中交通需求的不斷增長與空域容量之間矛盾，以及天氣、軍事等不確定因素引起的空中交通需求的波動(dòng)與空域管理體制、運(yùn)營模式和技術(shù)水平對(duì)靈活空域使用限制之間的矛盾，使空中交通需求與空域容量之間的不平衡問題愈加突出。經(jīng)常性的航班延誤嚴(yán)重影響了空中運(yùn)輸?shù)姆?wù)質(zhì)量，隱藏著巨大的安全隱患。

為從根本上解決空中交通需求與空域容量之間的不平衡問題，我國在《中國民航新一代空中交通管理系統(tǒng)發(fā)展總體框架》中，將以柔性空域管理理念為指導(dǎo)的空域管理系統(tǒng)作為新一代空中交通管理系統(tǒng)的重要組成部分。

動(dòng)態(tài)空域配置概念是柔性空域管理理念的核心，其基本思想是：通過動(dòng)態(tài)調(diào)整空域配置，適應(yīng)空中交通需求的變化。動(dòng)態(tài)空域配置系統(tǒng)，通過為空域規(guī)劃人員、空中交通管制員、飛行員、交通流量管理員提供對(duì)空域運(yùn)營過程中各種決策問題進(jìn)行求解的輔助工具，和支持他們協(xié)同工作所需的交互信息，并對(duì)動(dòng)態(tài)空域配置的過程進(jìn)行管理，輔助空域規(guī)劃人員以盡快的速度對(duì)變化的交通需求做出響應(yīng)，輔助管制員為飛行員提供交通管制和告警服務(wù)，以達(dá)到協(xié)調(diào)空域管理者和空域用戶共同完成對(duì)空域進(jìn)行柔性管理的目的。

空域配置的定量評(píng)估是對(duì)空域配置進(jìn)行優(yōu)化的前提，是動(dòng)態(tài)空域配置理論需要首先解決的問題。按研究對(duì)象的不同，空域配置的定量評(píng)估方法分為：空域分區(qū)的定量評(píng)估方法、扇區(qū)劃分的定量評(píng)估方法和空中走廊設(shè)置的定量評(píng)估方法。其中，對(duì)空域分區(qū)的定量評(píng)估主要評(píng)估空域分區(qū)對(duì)空域的使用效率和對(duì)空域用戶效益的影響，對(duì)扇區(qū)劃分的定量評(píng)估主要評(píng)估扇區(qū)劃分對(duì)管制員工作負(fù)荷的影響，對(duì)空中走廊設(shè)置的定量評(píng)估主要評(píng)估其對(duì)空域使用效率和對(duì)交通流復(fù)雜程度的影響。目前，還沒有一個(gè)量化指標(biāo)，從整體上評(píng)估空域配置對(duì)空域用戶效益的影響。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為了解決現(xiàn)有的方法還沒有一種定量評(píng)估空域配置對(duì)空中交通可達(dá)性影響的方法，導(dǎo)致無法確定空域配置對(duì)空中交通可達(dá)性影響，從而導(dǎo)致的出行者出行效率低和航空公司客運(yùn)能力較低的問題。

一種定量評(píng)估空域配置對(duì)空中交通可達(dá)性影響的方法，包括下述步驟：

步驟一：提取空域配置方案F中的空域分區(qū)、扇區(qū)、走廊、航線信息；根據(jù)空域劃分的拓?fù)洹缀芜吔缂叭萘啃畔ⅲ每沼騽澐值膸缀芜吔纾缍ㄉ葏^(qū)劃分的范圍和排隊(duì)網(wǎng)絡(luò)的范圍；空域配置包括空域分區(qū)、扇區(qū)劃分和空中走廊的設(shè)置及航線的安排等。

步驟二：根據(jù)扇區(qū)的拓?fù)洹缀芜吔缂叭萘啃畔ⅲ骄€的拓?fù)浼白鴺?biāo)信息和飛行計(jì)劃信息，為每個(gè)扇區(qū)分別建立一個(gè)多服務(wù)臺(tái)排隊(duì)模型A；

步驟三：根據(jù)走廊的拓?fù)洹缀芜吔缂叭萘啃畔ⅲ约帮w行計(jì)劃信息，為每個(gè)走廊分別建立一個(gè)多服務(wù)臺(tái)排隊(duì)模型B；

步驟四：根據(jù)航線的拓?fù)浜妥鴺?biāo)信息，將步驟二所得的每個(gè)扇區(qū)對(duì)應(yīng)的多服務(wù)臺(tái)排隊(duì)模型A首尾相接，建立航路排隊(duì)網(wǎng)模型Aw；即將第一個(gè)扇區(qū)對(duì)應(yīng)的多服務(wù)臺(tái)排隊(duì)模型A₁的輸出作為第二個(gè)扇區(qū)對(duì)應(yīng)的多服務(wù)臺(tái)排隊(duì)模型A₂的輸入，將第二個(gè)扇區(qū)對(duì)應(yīng)的多服務(wù)臺(tái)排隊(duì)模型A₂的輸出作為第三個(gè)扇區(qū)對(duì)應(yīng)的多服務(wù)臺(tái)排隊(duì)模型A₃的輸入，以此類推得到建立的航路排隊(duì)網(wǎng)模型Aw；

步驟五：根據(jù)走廊的拓?fù)浜蛶缀芜吔缧畔ⅲ瑢⒉襟E三所得的每個(gè)走廊對(duì)應(yīng)的多服務(wù)臺(tái)排隊(duì)模型B首尾相接，建立機(jī)場終端區(qū)空中走廊的排隊(duì)網(wǎng)模型Bw；即將第一個(gè)走廊對(duì)應(yīng)的多服務(wù)臺(tái)排隊(duì)模型B₁的輸出作為第二個(gè)走廊對(duì)應(yīng)的多服務(wù)臺(tái)排隊(duì)模型B₂的輸入，將第二個(gè)走廊對(duì)應(yīng)的多服務(wù)臺(tái)排隊(duì)模型B₂的輸出作為第三個(gè)走廊對(duì)應(yīng)的多服務(wù)臺(tái)排隊(duì)模型B₃的輸入，以此類推得到建立的航路排隊(duì)網(wǎng)模型Bw；

步驟六：將由步驟四得到的航路排隊(duì)網(wǎng)模型Aw與由步驟五得到的機(jī)場終端區(qū)空中走廊排隊(duì)網(wǎng)模型Bw首尾相接，建立全空域的排隊(duì)網(wǎng)絡(luò)模型w；即將航路排隊(duì)網(wǎng)模型Aw的輸出作為機(jī)場終端區(qū)空中走廊排隊(duì)網(wǎng)模型Bw的輸入，得到建立的全空域的排隊(duì)網(wǎng)絡(luò)模型w；

步驟七：利用排隊(duì)系統(tǒng)建模進(jìn)出扇區(qū)和進(jìn)出空中走廊的飛機(jī)數(shù)量和次序，借助排隊(duì)系統(tǒng)仿真算法，模擬出扇區(qū)、走廊和飛機(jī)之間的關(guān)系；通過對(duì)起訖點(diǎn)間航班的行程時(shí)間進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，建立空域配置與基于機(jī)場的空中交通可達(dá)性之間的量化關(guān)系；