[發明專利]基于ADS-B數據預測航班落地時間的方法

在審

• 申請號: 201910639959.2
• 申請日: 2019-07-16
• 公開（公告）號: CN110443411A
• 公開（公告）日: 2019-11-12
• 發明（設計）人: 劉曉疆;戰嘉馨;陳曉;孫龍濤;陳宇;劉青;李坤
• 申請（專利權）人: 青島民航凱亞系統集成有限公司
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q50/30;G06F16/2458;G06N3/04;G06N3/08
• 代理公司: 青島中天匯智知識產權代理有限公司 37241
• 代理人: 郝團代

本發明所述基于ADS?B數據預測航班落地時間的方法，基于航班實時位置數據(即ADS?B數據)、運用神經網絡預測模型持續地預測并更新航班落地時間，以提高預測精度和完善信息服務內容，從而提高機場整體資源管理的精細化與調控能力。預測方法是在航班進入ADS?B接收設備的接收范圍后，持續接收到的航班ADS?B數據由預測模型計算，按一定頻率輸出預測結果直至航班落地。

技術領域

本發明涉及一種航班落地時間的預測方法，具體地是基于ADS-B數據及其模型進行準確預測與信息服務的方法，屬于民用航空運輸的大數據處理平臺領域。

背景技術

隨著目前國內民航業的快速發展，機場規模越來越大、航班數量越來越多，因此對于提升機場運行效率與服務質量的要求也越來越高。

能否準確預測出進港航班的落地時間，既對合理地規劃機場現有資源、實現提前調度與預警有著至關重要的作用，同時也能相對地提高消費者的心理預期與感受。

目前得到廣泛使用的廣播式自動相關監測技術(以下簡稱ADS-B)，是一種基于GPS全球衛星定位系統、實現空-空、地-空數據鏈相互通信的航空器運行監視技術。ADS-B 數據包含的信息內容主要是航空器的4維位置信息(即經度、緯度、高度和時間)、識別信息與類別信息、以及其它附加信息(如沖突告警信息、駕駛員輸入信息、航空器的航跡角、航線拐點、航向、航速、風速、風向和外部環境溫度)等。

由于航空管制、天氣、流量控制等多種因素，航班的實際落地時間與計劃落地時間存在一定的差異，不可避免地增加了機場資源管理與調度、預警等工作的難度，既影響到機場整體管理效率與工作負荷，也不利于提升消費者的感受與滿意度。

因此，如何根據航班運行數據與ADS-B數據的綜合運用以獲得相對準確的航班預計落地時間，一直是現有國內民航業的痛點問題。

有鑒于此，特提出本專利申請。

發明內容

本發明所述基于ADS-B數據預測航班落地時間的方法，在于解決上述現有技術存在的問題而基于航班實時位置數據(即ADS-B數據)、運用神經網絡預測模型持續地預測并更新航班落地時間，以提高預測精度和完善信息服務內容，從而提高機場整體資源管理的精細化與調控能力。

所述基于ADS-B數據預測航班落地時間的方法，是在航班進入ADS-B接收設備的接收范圍后，持續接收到的航班ADS-B數據由預測模型計算，按一定頻率輸出預測結果直至航班落地。其主要包括以下實施步驟：

步驟1數據處理

1)ADS-B數據接收

使用多臺ADS-B接收設備，對不同方向、角度、高度的航班發送的ADS-B數據進行接收，數據實時匯集到統一的數據中心并去重；

2)ADS-B數據過濾與解析

ADS-B接收設備將數據通過UDP協議轉發至接收模塊，接收模塊進行UDP解包得到明文字符串：

對上述字符串進行解析，解析后的字段存入數據庫；

步驟2預測計算

解析后的ADS-B數據送入預測模塊，采用神經網絡模型做為預測模型以實時地計算每條ADS-B數據對應航班的預計落地時間，唯一的輸出值即為預測的航班落地時間；

通過神經網絡模型得到的預測時間，是去除輸出層該節點神經元的激活函數后，直接輸出上一層節點加權求和的值；

步驟3結果備查

當前航班落地時間的預測值，連續地推送至消息隊列并更新；

或是，由信息查詢模塊提供后臺查詢服務，即緩存每條ADS-B數據對應航班的預計落地時間、并提供對外查詢接口。