[發明專利]一種基于市場需求的機場群交通流分配方法

在審

• 申請號: 202211052008.3
• 申請日: 2022-08-30
• 公開（公告）號: CN115985142A
• 公開（公告）日: 2023-04-18
• 發明（設計）人: 王艷軍;劉暢;王子明;王夢尹
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: G08G5/00
• 分類號: G08G5/00;G06Q10/063
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 冒艷

1.一種基于市場需求的機場群交通流分配方法，其特征在于：包括如下步驟：

步驟1，從機場群實際空域結構中生成路網，從戰略航班時刻表確定機場需求，將路網和機場需求結合，確定航路需求；

步驟2，建立航路阻抗函數，通過歷史數據識別航段擁堵機制，對阻抗函數中的參數進行標定；

步驟3，添加航班運行限制，限制包括機場容量限制、航路點容量限制、航路容量限制、流量守恒、需求限制，建立交通流分配模型；

步驟4，求解模型，得到交通流分配結果。

2.根據權利要求1所述基于市場需求的機場群交通流分配方法，其特征在于：所述步驟1的過程為：

步驟11：獲取機場群空域結構，將機場群內的機場集合用V_a表示，每個機場的進/離場航路集合用表示，其中i∈V_a；

步驟12：獲取機場群各個機場的戰略航班時刻表，確定每個機場每5分鐘的進/離場需求，用表示，其中i∈V_a，t∈T，其中T表示一天中的時段集合，每5分鐘視為一個時段；

步驟13：結合路網和機場需求，確定航路需求，用表示根據戰略時刻表得出的航路(i，j)在時段t內的航班需求，其中i∈V_a，t∈T。

3.根據權利要求2所述基于市場需求的機場群交通流分配方法，其特征在于：所述步驟2的具體過程為：

步驟21：建立航路阻抗函數，將航路(i，j)在時段t內阻抗表示為：

其中，表示航路(i，j)在時段t內的航班流量，α表示流量系數，β為調整系數，表示進/離場航路(i，j)的平均飛行時間，表示進/離場航路(i，j)的5分鐘航班容量；

步驟22：通過機場群的歷史運行數據識別航路的擁堵機制，并對α和β進行標定，并獲取航路平均飛行時間t_ij。

4.根據權利要求3所述基于市場需求的機場群交通流分配方法，其特征在于：所述步驟3的具體過程為：

步驟31：添加交通流分配機場容量限制，用表示機場i在第t個15分鐘的進場/離場/總航班數限制，用表示機場i在第t個小時的進場/離場/總航班數限制，則機場容量限制可表示為：

其中T_15min和T_H分別表示一天當中的15分鐘時間段集合和小時集合；

步驟32：用和表示航路點q在第t個15分鐘和60分鐘的進離場航班總數限制，航路點容量可以表示為：

其中，表示所有經過航路點q的進離場航路，V_p為機場群中所有航路點集合；

步驟32：添加進離場航路容量約束：

步驟33：添加總航班量守恒約束，對于每個機場，一天中各個時段各條航路航班流量總和守恒：

步驟34：添加機場群交通流需求約束，限制一天一條航路的總流量的調整比例不能超過一個設定的值ε：

步驟35：設定優化目標為機場群所有航班的總飛行時間最小：

將以上優化目標視為目標函數，上述運行限制作為約束，建立機場群交通流分配模型。

5.根據權利要求4所述基于市場需求的機場群交通流分配方法，其特征在于：所述步驟4的具體過程為：

步驟41：將已建立的機場群交通流分配規劃模型應用于Gurobi求解器求解

步驟42：根據模型求解結果，得到機場群交通流分配方案。