[發明專利]基于飛行意圖交互關系的空中交通復雜性評價方法

有效

• 申請號: 202011264027.3
• 申請日: 2020-11-12
• 公開（公告）號: CN112164248B
• 公開（公告）日: 2022-05-17
• 發明（設計）人: 王紅勇;鄧濤濤;張加豪;董珍珍;許平
• 申請（專利權）人: 中國民航大學
• 主分類號: G08G5/00
• 分類號: G08G5/00
• 代理公司: 天津中環專利商標代理有限公司 12105
• 代理人: 王鳳英

本發明公開了一種基于飛行意圖交互關系的空中交通復雜性評價方法。該方法包括生成航班飛行意圖歷史數據庫；接入航班飛行意圖數據；篩選預計過航路點的航班集合；計算航班預計過點的時間范圍；計算航班預計過點的高度范圍；判斷航班的飛行意圖交互關系；計算總體復雜性等步驟。本發明提供的基于飛行意圖交互關系的空中交通復雜性評價方法的有益效果是：采用基于飛行意圖交互關系的方法，可以準確、快速地通過實際數據量化計算大規模空中交通態勢的復雜程度，本方法不受人為因素影響，評估方法簡單易用。

技術領域

本發明涉及空中交通管理技術領域，特別是涉及一種基于飛行意圖交互關系的空中交通復雜性評價方法。

背景技術

空中交通復雜性評價是空中交通管制工作負荷評價的基礎，對空中交通運行安全和效率有非常重要的意義。現在的空中交通復雜性評價方法主要有基于交通密度的評價和基于動態密度的評價。基于交通密度的評價方法無法考慮相同流量下由于航空器之間的沖突關系而造成的不同復雜程度。基于動態密度的評價方法需要針對多種復雜性因素人工賦權，易受人為因素影響。同時，這兩種方法都沒有考慮飛行意圖的影響。

發明內容

為了解決上述問題，本發明的目的在于提供一種基于飛行意圖交互關系的空中交通復雜性評價方法，該評價方法簡單易用，可實現空中交通復雜性的快速量化評價。本方法在接入航空器的飛行意圖數據后，基于過航路點時的飛行意圖交互關系進行空中交通復雜性評價，無需人工干預、性能可靠，是一種通過數據對大規模空中交通態勢復雜性進行量化評價的方法。可以彌補當前技術和方法的不足，為新一代空中交通系統建設提供基礎。

為了達到上述目的，本發明采取的技術方案是：一種基于飛行意圖交互關系的空中交通復雜性評價方法，其特征在于，所述方法包括按順序進行的下列步驟：

步驟1、生成航班飛行意圖歷史數據庫：接入實際飛行航跡的歷史數據，提取起飛機場、降落機場、機型、實際起飛時刻、實際降落時刻、實際飛經的航路點以及過點時刻和高度，存入數據庫。

步驟2、接入航班飛行意圖數據：從空中交通管制系統實時接入航班的飛行意圖數據，提取航班的預計起飛時刻以及到達目標空域內各個航路點的名稱。

步驟3、篩選預計過航路點的航班集合：根據航班飛行意圖提取目標空域內各個航路點的過點航班集合。

步驟4、計算航班預計過點的時間范圍：通過航班當前飛行意圖從航班飛行意圖歷史數據庫中提取從起飛機場到航路點的最小飛行時長和最大飛行時長，與航班當前飛行意圖的預計起飛時刻相加計算出預計過點的最小時刻和最大時刻。

步驟5、計算航班預計過點的高度范圍：通過航班當前飛行意圖從航班飛行意圖歷史數據庫中提取該機型從起飛機場起飛后過航路點的最低飛行高度和最高飛行高度。

步驟6、判斷航班的飛行意圖交互關系：遍歷預計過航路點的航班集合，兩兩判斷航班間的過點時間范圍是否有交叉，如有交叉則兩個航班間的縱向交互關系值為1，否則為零；兩兩判斷航班間的過點高度范圍是否有交叉，如有交叉則兩個航班間的垂直交互關系值為1，否則為零；兩個航班間的交互關系總量為縱向交互關系的值和垂直交互關系的值的和。

步驟7、計算總體復雜性：依次遍歷目標空域內所有航班，將所有航班之間的交互關系總量求和，即為目標空域的總體復雜性。