[發明專利]一種基于時空分布特征的多機場終端區航班流生成方法

有效

• 申請號: 202110538613.0
• 申請日: 2021-05-18
• 公開（公告）號: CN113257042B
• 公開（公告）日: 2022-04-12
• 發明（設計）人: 施書成;董斌;丁輝;鄧科;張婧婷;嚴勇杰;張陽;童明;王凱
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第二十八研究所
• 主分類號: G08G5/00
• 分類號: G08G5/00;G08G5/06
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務所 32237
• 代理人: 于瀚文;胡建華

本發明提供了一種基于時空分布特征的多機場終端區航班流生成方法，包括：分析多機場終端區航班流時空分布特征，建立關鍵節點及航班特征模型；依據泊松分布生成終端區內各機場的離場航班數，并根據離場航班流各組成要素的概率分布特征以及運行約束條件進行要素賦值，生成終端區離場航班流；秉持最大進場流原則，生成經由各個進場移交點進入終端區的進場航班流；以先到先服務為原則，結合終端區內關鍵節點的匯聚/分流特征，完成各個機場進、離場航班流的融合與排布，生成多機場終端區混合運行航班流。該方法充分考慮了多機場終端區空域結構及航班分布特征，可實現靈活多樣的航班流生成，為策略決策、仿真推演等研究領域提供數據支撐。

技術領域

本發明涉及一種基于時空分布特征的多機場終端區航班流生成方法。

背景技術

終端區是航空器航路飛行與進離場階段的飛行過渡區，因此存在大量的飛行沖突。尤其是近年來，隨著機場數量和規模的不斷擴大以及交通需求的迅猛增長，終端區內空域供需矛盾、空域安全隱患等問題不斷凸顯。航班流生成技術作為提升終端區運行效率的關鍵技術之一，對識別終端區內空域運行瓶頸，優化終端區航線結構，改善班期時刻排布具有重要意義，引起了國內外研究機構的廣泛關注。

目前，終端區航班流生成技術通常以單機場終端區為研究對象，主要采用歷史數據分析與航班計劃結合的方式，通過提取航班計劃中的城市對進行時刻分配，并利用歷史運行的時刻區間進行二次修正，生成終端區運行航班流。該方法以航班計劃為基礎，因此導致生成模式固定，難以根據運行場景進行靈活便捷的航班流生成，且歷史數據樣本的選取對于生成結果具有較大影響。此外，單機場終端區內沖突特征較為單一，且單機場終端區不符合終端區發展趨勢，因此導致相關研究存在一定的局限性。

發明內容

發明目的：本發明所要解決的技術問題是針對現有技術的不足，提供一種基于時空分布特征的多機場終端區航班流生成方法，本發明以多機場終端區為研究對象，以概率分布特征生成各機場航班流的組成要素，依據管制運行規則，從終端區資源分配的角度實現多機場航班流的融合與排布，從而保障航班流滿足終端區客觀運行規律，為后續運行仿真、優化驗證提供可靠的數據基礎。

技術方案：一種基于時空分布特征的多機場終端區航班流生成方法，包括以下步驟：

步驟1，構建關鍵節點及航班特征模型；

步驟2，生成終端區內各機場離場航班流；

步驟3，生成終端區最大進場航班流；

步驟4，生成終端區混合航班流。

步驟1包括：

將終端區內的機場以及空域內存在資源競爭的航路點抽象為關鍵節點，各關鍵節點PT_i的要素包括：過點航班序列和航班過點時間序列。關鍵節點PT_i包含的航班流要素集合設為各要素的信息說明如下：

關鍵節點PT_i的過點航班序列；

關鍵節點PT_i的航班過點時間序列，與中元素一一對應。

離場航班流Ftk包含起飛機場、起飛時間、機型、離場航線、航班過點序列、航班過點時間序列等要素。則離場航班Ftk_i表示為各要素的信息說明如下：

離場航班Ftk_i起飛機場；

離場航班Ftk_i起飛時間；

離場航班Ftk_i機型；

離場航班Ftk_i離場航線；

離場航班Ftk_i過點序列；

離場航班Ftk_i過點時間序列；