[發(fā)明專利]一種基于時(shí)態(tài)GIS的飛行品質(zhì)監(jiān)控方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610828638.3
• 申請(qǐng)日: 2016-09-18
• 公開（公告）號(hào): CN106651088B
• 公開（公告）日: 2020-11-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫華波;劉岳峰;孫鷹;舒平;張凱
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)民航科學(xué)技術(shù)研究院;北京大學(xué)
• 主分類號(hào): G06Q10/06
• 分類號(hào): G06Q10/06
• 代理公司: 北京永創(chuàng)新實(shí)專利事務(wù)所 11121
• 代理人: 姜榮麗

1.一種基于時(shí)態(tài)GIS的飛行品質(zhì)監(jiān)控方法，其特征在于：

第一步，飛行超限事件時(shí)空分布統(tǒng)計(jì)；

包括以下步驟，

1.1、對(duì)所有系統(tǒng)要素進(jìn)行基本統(tǒng)計(jì)項(xiàng)的計(jì)算；

所述的基本統(tǒng)計(jì)項(xiàng)包括統(tǒng)計(jì)對(duì)象、統(tǒng)計(jì)時(shí)段、事件類別和統(tǒng)計(jì)指標(biāo)的組合；統(tǒng)計(jì)對(duì)象為機(jī)場(chǎng)、航線和飛機(jī)，統(tǒng)計(jì)時(shí)段為晝夜、月、季節(jié)和年，事件類別為單類和多類，統(tǒng)計(jì)指標(biāo)為“事件密度”和“事件頻率”；

1.2、采用相關(guān)性分析方法，開展重點(diǎn)因子分析，所述的重點(diǎn)因子包括時(shí)間因子和空間因子；對(duì)不同類型超限事件的頻率和重點(diǎn)因子做相關(guān)性分析，使用的指標(biāo)為相關(guān)系數(shù)ρ_XY：

其中，Cov(X，Y)為X，Y的協(xié)方差，D(X)、D(Y)分別為X、Y的方差；X代表不同類型超限事件的頻率，Y代表所選取的時(shí)間因子或空間因子；

相關(guān)系數(shù)|ρ_XY|0.6的為強(qiáng)相關(guān)典型事件，0.4≤|ρ_XY|≤0.6的為中相關(guān)典型事件，|ρ_XY|0.4的為弱相關(guān)典型事件；

第二步，飛行超限事件多時(shí)空因子回歸分析；

包括以下步驟，

2.1、多因子線性地理回歸模型的建立；

設(shè)某一超限事件y受p個(gè)因子x₁,x₂,…,x_p的影響，超限事件y的多因子線性地理回歸模型為：

式中，為超限事件的頻率估計(jì)值，b₀為常數(shù)項(xiàng)，b₁,b₂,…,b_p為偏回歸系數(shù)；

2.2、多時(shí)空因子回歸分析；

偏回歸系數(shù)取置信度為0.8，解算出多時(shí)空因子回歸分析的復(fù)相關(guān)系數(shù)，其中復(fù)相關(guān)系數(shù)表征超限事件的頻率與多個(gè)時(shí)空因子間的線性相關(guān)程度；

第三步，航空網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)分析與安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估；

包括以下步驟，

3.1、建立安全風(fēng)險(xiǎn)權(quán)重模型，各權(quán)重的計(jì)算方案如下：

飛機(jī)權(quán)重：

表示第i架飛機(jī)的風(fēng)險(xiǎn)權(quán)重，為第i架飛機(jī)的超限事件頻率，為所有飛機(jī)事件頻率的平均值；

航段權(quán)重：

w(l_i)為第i個(gè)航段l_i的風(fēng)險(xiǎn)權(quán)重，為執(zhí)行該航段的所有飛機(jī)的風(fēng)險(xiǎn)權(quán)重，r_t為時(shí)段相關(guān)系數(shù)，r_d為飛行距離相關(guān)系數(shù)；

航線權(quán)重：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)飛行于該航線的所有航段權(quán)重之和；即：n為該航線上航段的總數(shù)量；

機(jī)場(chǎng)權(quán)重：m為與該機(jī)場(chǎng)相連的航線數(shù)量；

w(s_it)表示與機(jī)場(chǎng)a_i相連航線的權(quán)重，r_g和r_l分別為機(jī)場(chǎng)a_i的地理相關(guān)系數(shù)和航段密度相關(guān)系數(shù)；

3.2、在建立各要素的權(quán)重模型的基礎(chǔ)上，開展風(fēng)險(xiǎn)權(quán)重結(jié)構(gòu)的統(tǒng)計(jì)分析，包括超限事件概率分布、平均超限事件頻率、飛機(jī)超限事件頻率分布、機(jī)場(chǎng)超限事件頻率分布，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)航空網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)的評(píng)價(jià)和控制；

第四步，基于時(shí)態(tài)GIS的飛行品質(zhì)監(jiān)控系統(tǒng)模型構(gòu)建與可視化；

將上述第一步得到的基本統(tǒng)計(jì)項(xiàng)結(jié)果、第二步得到的多時(shí)空因子回歸分析結(jié)果和第三步得到的航空網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)要素權(quán)重?cái)?shù)據(jù)，結(jié)合圖層顯示技術(shù)和軟件插件組合技術(shù)，底層顯示基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù).jpg文件，上層顯示統(tǒng)計(jì)查詢的FOQA結(jié)果.shp文件，采用VB編程語言實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)操作的“插件式”設(shè)計(jì)與集成管理，以時(shí)間軸動(dòng)態(tài)顯示不同時(shí)間階段的結(jié)果，實(shí)現(xiàn)時(shí)態(tài)GIS的FOQA可視化；可視化的數(shù)據(jù)包括安全監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)、航空網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)和基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于時(shí)態(tài)GIS的飛行品質(zhì)監(jiān)控方法，其特征在于：所述的基于時(shí)態(tài)GIS的飛行品質(zhì)監(jiān)控系統(tǒng)模型為“航空要素－飛行過程－安全事件”的三元系統(tǒng)模型，航空要素選取機(jī)場(chǎng)、航線及飛機(jī)；一個(gè)“飛行過程”定義為一個(gè)飛機(jī)從一個(gè)機(jī)場(chǎng)起飛沿著一個(gè)航線飛行至另一個(gè)機(jī)場(chǎng)降落的過程，其對(duì)應(yīng)于“航段”；一個(gè)“不安全事件”即為發(fā)生在某個(gè)飛行過程中的一個(gè)超限事件。