一种航班航路飞行时间可靠性评价方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种航班航路飞行时间可靠性评价方法及系统，该方法包括以下几个步骤：步骤S1，划分航路；步骤S2，匹配航班运行条件；步骤S3，计算航段缓冲行程率指数。本发明专利技术的方法，在全面考虑航班运行时间可靠性影响因素的前提下，首次为航班航路飞行提供了可靠性评价方法。本发明专利技术为航空公司，空中交通管制局和机场提供了更有效的掌握和管理航班运行状态的方法，并且能够为制定航班预计到达时间提供科学依据。

A Reliability Evaluation Method and System for Flight Route Time of Flight

【技术实现步骤摘要】
一种航班航路飞行时间可靠性评价方法及系统
本专利技术涉及航班运行航路飞行阶段的飞行阶段可靠性指标评价领域，具体涉及一种航班航路飞行时间可靠性评价方法及系统。
技术介绍
航班起飞离地后加入离场程序，经过移交点后加入航路飞行。区域管制中心指挥航班在航路上飞行。航班在航路飞行过程中会经过不同的区域管制中心，需要经过管制移交进入下一个区域管制中心。因此将航班飞行的航路基于所经过的区域管制中心进行分段，可以确保飞行时间可靠性的计算更加准确。航班在航路运行过程中，航空器机型和飞行的航季会影响航路飞行时间，一些外部运行条件也会影响航路飞行时间，如恶劣天气(雷暴、热带气旋、强飑线、冰雹、明显地形波、大面积沙暴、大面积尘暴和冻雨)和区域管制中心流量会对航班飞行带来不确定性，极大地降低了空中交通运输系统运行的可靠性。因此，研究航路飞行时间可靠性的评价方法对空中交通管制部门进行航班的指挥、机场单位进行航班降落准备和航空公司预计飞行时间等具有及其重要的实际意义。目前，时间可靠性的概念在路面交通已经得到了广泛而深入的研究，而将时间可靠性的概念运用到在空中交通领域的研究与专利技术才刚刚起步。因此，迫切需要可以准确评价飞行时间可靠性的方法。
技术实现思路
本专利技术为解决上述问题，填补航班航路飞行时间可靠性的盲点，本专利技术提出一种航班航路飞行时间可靠性的评价方法。本专利技术解决其技术问题是通过以下技术方案实现的：一种航班航路飞行时间可靠性评价方法，包括以下步骤：步骤S1，划分航路；步骤S101，基于区域管制中心划分航路为n条航段；步骤S2，匹配航班运行条件；步骤S201，匹配气象条件；步骤S202，匹配机型；步骤S203，匹配区域管制中心流量；步骤S204，匹配航季；步骤S205，匹配优先级与数据处理；步骤S3，计算航班航路飞行时间可靠性；步骤S301，计算缓冲飞行时间率指数；步骤S302，计算航路缓冲飞行时间率指数。进一步的，在所述步骤S101中，航班在航路上飞行时经过n个区域管制中心，航路被划分为n个航段，di为航路在第i个区域管制中心的距离，即第i个航段的距离，其中i∈1,2,...,n。进一步的，在步骤S201中，匹配气象条件：根据航班的气象报文，从历史航行通告数据库中提取匹配该航路在第i个管制区内的重要天气，重要天气包括雷暴、热带气旋、强飑线、冰雹、明显地形波、大面积沙暴、大面积尘暴和冻雨；在步骤S202中，匹配机型：根据航空器的尾流间隔分类进行机型匹配。进一步的，在步骤S203中，匹配区域管制中心流量：是航班在第i个航段内的平均巡航马赫数，航班在第i个航段内飞行的时间是航班在第i个区域管制中心内，航段的起点ai到航段的终点bi，即移交点，区域管制中心的服务的航班架次为fabi；搜索历史航班运行数据库，计算在第i个区域管制中心内，时间Ti内服务的航班架次最大为最小为归一化区域管制中心流量：那么，历史数据库中第i个区域管制中心内，时间Ti内该区域管制中心流量归一化值为匹配区域管制中心流量区间：F‘ab是本次航班的预计区域管制中心流量归一化值，F‘ab与历史数据库的流量归一化处理后的值进行区间匹配，匹配区间为[0,0.3]、[0.4,0.7]和[0.8,1]。进一步的，在步骤S204中，匹配航季：航季分为夏秋航季和冬春航季，根据航班的运行时间与历史数据库的航班的时间以夏秋航季和冬春航季进行匹配。进一步的，在步骤S205中，匹配优先级与数据处理：数据匹配时，首先剔除数据库中不完整的航班数据、不符合逻辑的航班数据和不正常航班数据，不完整数据包括实际的撤轮档时间、起飞时间、落地时间、挡轮档时间缺失的历史运行记录数据；不符合逻辑的航班数据为TAOBT＞TATBT，TAOBT是起飞机场撤离轮档时刻，TAIBT是目的地机场挡轮档时刻；不正常的航班数据包括航班计划、领航计划以及实际运行这三者中，起飞机场不一致或是降落地机场不一致的航班数据；还包括撤轮档时间、起飞时间、落地时间、挡轮档时间时序顺序不合理以及数值异常的航班数据；匹配的优先级为气象>机型>流量>航季，依据优先级匹配出历史航路在各管制区的运行数据，提取符合匹配条件的符合要求的航班数据，根据航空器在管制区内航段的起讫点，即移交点之间的距离、过起讫移交点的时间，计算航段飞行时间，即过起讫移交点的时间差。进一步的，在步骤S301中，计算缓冲飞行时间率指数：计算单个航班在第i个管制区内航段的起讫点间飞行的行程时间率，其中，是在第i个区域管制中心内航段起讫点之间的第k个航班的飞行时间率，ki＝1，2,...,mi，ki是在第i个区域管制中心内匹配得到的航班记录数，mi是在第i个区域管制中心内匹配得到的航总数，是在第i个区域管制中心内航段起讫点之间的第k个航班的飞行时间，是在第i个区域管制中心内航段起讫点之间的第k个航班的航段距离；计算第i个区域管制中心内航段起讫点之间的缓冲飞行时间率指数：其中，是在第i个区域管制中心内航段起讫点之间的中位飞行时间率，是在第i个区域管制中心内航段起讫点之间的第95百分位的飞行时间率；计算反应航段飞行时间可靠性的航段缓冲飞行时间率指数；其中，表示在第i个区域管制中心内航段起讫点之间的权重系数。进一步的，在步骤S302中：计算航路缓冲飞行时间率指数RBFTRI；进一步的，通过以下表格评价航班航路飞行时间可靠性：。一种采用航班航路飞行时间可靠性评价方法的系统，包括划分航路模块、匹配航班运行条件模块和航班航路飞行时间计算评估模块，所述划分航路模块用于将航路划分为若干条航段，所述匹配航班运行条件模块用于将航班基于各区域管制中心对飞行计划条件与历史飞行条件匹配，所述航班航路飞行时间计算评估模块用于计算航班航路缓冲飞行时间率指数，评价航班航路运行可靠性。本专利技术的有益效果为：本专利技术研究综合考虑航班飞行计划、航班航路运行过程、航路飞行时间影响等因素，结合气象、机型、流量和航季条件，提出一种航班航路飞行时间可靠性的评价方法，具有重要的实际意义和应用价值。航班航飞行时间可靠性是在航班执行前，为空中交通管制部门进行航班的指挥、机场单位进行航班降落准备和航空公司预计飞行时间提供指导，进而为旅客制定出行计划和相关组织单位提供接机服务提供更加可靠的参考信息。附图说明图1是本专利技术整体流程示意图；图2是航路穿过不同区域管制中心示意图；图3是航班运行过程示意图。具体实施方式下面通过具体实施例对本专利技术作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本专利技术的保护范围。一种航班航路飞行时间可靠性评价方法，包括以下步骤：步骤S1，划分航路：基于区域管制中心划分航路为n条航段，航班执行起飞离场程序后加入航路飞行，进入巡航阶段，航路飞行结束后加入降落机场进场程序，航路飞行结束。步骤S101，航班航路飞行时间长，路程远，为了能够更加精准全面地评价航路飞行时间可靠性，需要对航班基于区域管制中心分段。航班在航路上飞行时经过n个区域管制中心，航路被划分为n个航段。di为航路在第i个区域管制中心的距离，即第i个航段的距离，其中i∈1,2,...,n。步骤S2，匹配航班运行条件：为了计算更具有针对性更可靠的航班航段飞行时间可靠性，将航班基于各区域管制中心对飞行计划条件与历史飞行条件匹配。对于本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种航班航路飞行时间可靠性评价方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤S1，划分航路；步骤S101，基于区域管制中心划分航路为n条航段；步骤S2，匹配航班运行条件；步骤S201，匹配气象条件；步骤S202，匹配机型；步骤S203，匹配区域管制中心流量；步骤S204，匹配航季；步骤S205，匹配优先级与数据处理；步骤S3，计算航班航路飞行时间可靠性；步骤S301，计算缓冲飞行时间率指数；步骤S302，计算航路缓冲飞行时间率指数。

【技术特征摘要】
1.一种航班航路飞行时间可靠性评价方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤S1，划分航路；步骤S101，基于区域管制中心划分航路为n条航段；步骤S2，匹配航班运行条件；步骤S201，匹配气象条件；步骤S202，匹配机型；步骤S203，匹配区域管制中心流量；步骤S204，匹配航季；步骤S205，匹配优先级与数据处理；步骤S3，计算航班航路飞行时间可靠性；步骤S301，计算缓冲飞行时间率指数；步骤S302，计算航路缓冲飞行时间率指数。2.如权利要求1所述的一种航班航路飞行时间可靠性评价方法，其特征在于：在所述步骤S101中，航班在航路上飞行时经过n个区域管制中心，航路被划分为n个航段，di为航路在第i个区域管制中心的距离，即第i个航段的距离，其中i∈1,2,...,n。3.如权利要求2所述的一种航班航路飞行时间可靠性评价方法，其特征在于：在步骤S201中，匹配气象条件：根据航班的气象报文，从历史航行通告数据库中提取匹配该航路在第i个管制区内的重要天气，重要天气包括雷暴、热带气旋、强飑线、冰雹、明显地形波、大面积沙暴、大面积尘暴和冻雨；在步骤S202中，匹配机型：根据航空器的尾流间隔分类进行机型匹配。4.如权利要求3所述的一种航班航路飞行时间可靠性评价方法，其特征在于：在步骤S203中，匹配区域管制中心流量：是航班在第i个航段内的平均巡航马赫数，航班在第i个航段内飞行的时间是航班在第i个区域管制中心内，航段的起点ai到航段的终点bi，即移交点，区域管制中心的服务的航班架次为fabi；搜索历史航班运行数据库，计算在第i个区域管制中心内，时间Ti内服务的航班架次最大为最小为归一化区域管制中心流量：那么，历史数据库中第i个区域管制中心内，时间Ti内该区域管制中心流量归一化值为匹配区域管制中心流量区间：F‘ab是本次航班的预计区域管制中心流量归一化值，F‘ab与历史数据库的流量归一化处理后的值进行区间匹配，匹配区间为[0,0.3]、[0.4,0.7]和[0.8,1]。5.如权利要求4所述的一种航班航路飞行时间可靠性评价方法，其特征在于：在步骤S204中，匹配航季：航季分为夏秋航季和冬春航季，根据航班的运行时间与历史数据库的航班的时间以夏秋航季和冬春航季进行匹配。6.如权利要求5所述的一种航班航路飞行时间可靠性评价方法，其特征在于：在步骤S205中，匹配优先级与数据处理：数据匹配时，首先剔除数据库中不完整的航班数据、不符合逻辑的航班数据和不正常...

【专利技术属性】
技术研发人员：田勇，王倩，万莉莉，叶博嘉，邢大伟，王湛，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32