基于实时数据预测飞行延迟的系统和方法技术方案

基于实时数据预测飞行延迟的系统和方法。该方法可以包括接收代表一组当前飞行计划的飞行计划数据以及接收代表一组当前飞行器状态的监视数据。该方法可以进一步包括生成代表一组剩余待飞行的飞行部分的合并数据。该方法还可以包括接收代表空域配置、机场配置或其组合的操作背景数据，以及接收天气数据。该方法可以包括通过对持续时间中的飞行执行模拟来生成预测飞行交通数据，该模拟至少部分地基于合并数据、操作背景数据和天气数据。该方法可以进一步包括至少部分地基于预测飞行交通数据来生成用户输出。

The system and method of predicting flight delay based on real-time data

【技术实现步骤摘要】
基于实时数据预测飞行延迟的系统和方法
本公开总体涉及预测飞行交通(flighttraffic，飞行流量)，并且具体地涉及使用实时数据来预测飞行延迟。
技术介绍
随着全世界空中交通(airtraffic)的增加，在空中交通管理和控制环境中需要更有效地使用空中导航系统，并从而减少延迟和拥堵。准确预测近期的空中交通延迟可以帮助识别区域和参与者，其可以帮助平衡由空中交通管制机构、空中导航服务提供商和机场提供的容量与即将到来的空中交通所需的容量。典型的航空公司将会有兴趣了解空中交通的近期情况以及交通可能与机场、空域和其它航空公司之间的交互。例如，当该交通来自欧洲民航会议(ECAC)区域外时，欧洲空中导航服务提供商(ANSP)可能直到飞行器进入其空域前大约90分钟才知道即将到来的交通。用于实时预测延迟的传统系统可能依赖于历史数据以及从ANSP服务提供商提取的一些实时信息，例如实际出发时间或飞行计划。该实时信息用于非常简单的运动学算法中，该算法在飞行计划中传播该信息，以获得估计的到达时间，并从而获得这些飞行的预计延迟。已经提出了数学模型，其尝试将延迟的某些前兆与可以从飞行中观察到的某些要素(例如，城市对、天气等)联系起来。这些模型使用不同的机器学习技术来训练预测模型。典型的解决方案可能缺乏延迟数据的准确性和真实性。在典型模型中并未考虑影响空中交通定时和延迟的许多交互(例如，扇区、航站楼控制区域(terminalcontrolarea)、等待(holdings)、跑道配置等)，因为它们传统上在空中交通管理系统的范围外。在某些情况下，仅确定延迟是否高于某个阈值(通常为60分钟)的典型解决方案是可靠的。传统上，空中交通快速时间模拟器已被用作分析历史上的延迟数据的方法。然而，当前商业空中交通模拟器被设计成，在战略或战术前(strategicorpre-tactical)计划阶段以及后期操作期间离线使用。这些典型的模拟器不能被配备以与实时信息馈送器一起工作。可能存在其它缺点。
技术实现思路
本文公开了用于基于飞行数据和地面数据来预测机场延迟的系统和方法。该系统和方法可以使得快速时间模拟器能够用作近期状况预测引擎。该系统可以组合指定区域中所有飞行的数据源以及飞行计划，以用算法计算预测的飞行交通。可以使用该数据来确定延迟，并且可以使用所预测的延迟来提供缓解延迟的建议。该系统可以采集和合并来自不同馈送器的实时信息，以便提供交通状态的准确预测。在一个实施方式中，该方法包括接收代表一组当前飞行计划的飞行计划数据。该方法还包括接收代表一组当前飞行器状态的监视数据。该方法还包括生成代表一组剩余待飞行的飞行部分的合并数据，其中，通过以下步骤来生成合并数据：将各个飞行器状态(individualaircraftstatuse)与各个飞行计划(individualflightplan)配对；基于各个飞行器状态来校正各个飞行计划以生成校正后的飞行计划；以及确定校正后的飞行计划中剩余待飞行的部分。该方法包括接收代表空域配置、机场配置或其组合的操作背景数据(operationalcontextdata)。该方法还包括接收天气数据。该方法还包括通过对在持续时间中的飞行执行模拟来生成预测飞行交通数据，其中，该模拟至少部分地基于合并数据、操作背景数据和天气数据。该方法还包括至少部分地基于预测飞行交通数据来生成用户输出。在一些实施方式中，该方法包括：接收表示持续时间和关注区域(anareaofinterest)的用户输入，以及基于持续时间和基于关注区域来过滤该组当前飞行计划。在一些实施方式中，关注区域与机场航站楼、与机场、与多个机场或与地理区域相关联。在一些实施方式中，该组飞行计划中的各个飞行计划包括：要遵循的路线、飞行器类型、始发地-目的地对、估计的出发时间、估计的到达时间或其任意组合的表示。在一些实施方式中，监视数据包括自动相关监视广播(ADS-B：automaticdependentsurveillance-broadcast)报告。在一些实施方式中，该方法包括：存储至少一个ADS-B报告；以及基于ADS-B报告来计算飞行轨迹，其中，校正后的飞行计划中的至少一个是基于飞行轨迹的。在一些实施方式中，该方法包括将天气数据格式化以使其与模拟的架构兼容。在一些实施方式中，天气数据被格式化成天气信息文件，操作背景数据被格式化成航路点和导航辅助文件、机场文件或两者，并且合并数据被格式化成飞行时刻表文件。在一些实施方式中，使用快速时间模拟工具来执行模拟。在一些实施方式中，用户输出包括对在持续时间内的时间处的关注区域的预测平均延迟、减少预测平均延迟的建议动作或两者。在一个实施方式中，一种系统包括至少一个处理器和存储指令的至少一个存储器，该指令在由处理器执行时，致使至少一个处理器接收代表一组当前飞行计划的飞行计划数据。该指令还致使至少一个处理器接收代表一组当前飞行器状态的监视数据。该指令还致使所述至少一个处理器生成代表一组剩余待飞行的飞行部分的合并数据，通过以下步骤来生成该合并数据：将各个飞行器状态与各个飞行计划配对；基于各个飞行器状态来校正各个飞行计划以生成校正后的飞行计划；以及确定校正后的飞行计划中剩余待飞行的部分。该指令还致使至少一个处理器将合并数据发送到模拟器模块。在一些实施方式中，该指令致使处理器：接收代表空域配置、机场配置或其组合的操作背景数据，接收天气数据，并将操作背景数据和天气数据发送到模拟器模块。在一些实施方式中，模拟器模块被配置成通过对持续时间的飞行执行模拟来生成预测飞行交通数据，其中，该模拟至少部分地基于合并数据、操作背景数据和天气数据，并且被配置成将预测飞行交通数据的至少一部分输出到输出装置。在一些实施方式中，该指令还致使处理器接收表示持续时间和关注区域的用户输入，并且基于持续时间和基于关注区域来过滤该组当前飞行计划。在一些实施方式中，指令还致使处理器将至少一个ADS-B报告存储在存储器中，并基于ADS-B报告来计算飞行轨迹，其中，校正后的飞行计划中的至少一个是基于飞行轨迹的。在一些实施方式中，该指令还致使处理器格式化天气数据以使其与模拟器模块的架构兼容。在一个实施方式中，该方法包括接收代表一组当前飞行计划的飞行计划数据。该方法还包括接收代表一组当前飞行器状态的监视数据。该方法还包括基于飞行计划数据和基于监视数据来生成代表一组剩余待飞行的飞行部分的合并数据。该方法包括接收代表空域配置、机场配置或其组合的操作背景数据。该方法还包括接收天气数据。该方法还包括通过对在持续时间中的飞行执行多次模拟来迭代地改变操作背景数据的参数，并且针对各次迭代计算一组飞行的预测延迟。所述多次模拟至少部分地基于合并数据、操作背景数据以及天气数据。该方法包括基于多次模拟来识别与参数相关联的、以减少预测延迟的建议。在一些实施方式中，该方法包括：接收表示持续时间和关注区域的用户输入，以及基于持续时间和基于关注区域来过滤该组当前飞行计划。在一些实施方式中，关注区域与机场航站楼、与机场、与多个机场或与地理区域相关联。在一些实施方式中，该方法包括生本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种方法，所述方法包括如下步骤：/n接收代表一组当前飞行计划(310)的飞行计划数据(124)；/n接收代表一组当前飞行器状态(320)的监视数据(127)；/n生成代表一组剩余待飞行的飞行部分(360)的合并数据(268)，通过以下步骤来生成所述合并数据(268)：将各个飞行器状态(322至324)与各个飞行计划(312至314)配对，基于所述各个飞行器状态(322至324)来校正所述各个飞行计划(312至314)以生成校正后的飞行计划(352至354)，以及确定所述校正后的飞行计划(352至354)中剩余待飞行的部分(362至364)；/n接收代表空域配置、机场配置或其组合的操作背景数据(126)；/n接收天气数据(128)；/n通过对在持续时间(262)中的飞行执行模拟来生成预测飞行交通数据(270)，所述模拟至少部分地基于所述合并数据(268)、所述操作背景数据(126)和所述天气数据(128)；以及/n至少部分地基于所述预测飞行交通数据(270)来生成用户输出(280)。/n

【技术特征摘要】
20181217 US 16/221,9381.一种方法，所述方法包括如下步骤：
接收代表一组当前飞行计划(310)的飞行计划数据(124)；
接收代表一组当前飞行器状态(320)的监视数据(127)；
生成代表一组剩余待飞行的飞行部分(360)的合并数据(268)，通过以下步骤来生成所述合并数据(268)：将各个飞行器状态(322至324)与各个飞行计划(312至314)配对，基于所述各个飞行器状态(322至324)来校正所述各个飞行计划(312至314)以生成校正后的飞行计划(352至354)，以及确定所述校正后的飞行计划(352至354)中剩余待飞行的部分(362至364)；
接收代表空域配置、机场配置或其组合的操作背景数据(126)；
接收天气数据(128)；
通过对在持续时间(262)中的飞行执行模拟来生成预测飞行交通数据(270)，所述模拟至少部分地基于所述合并数据(268)、所述操作背景数据(126)和所述天气数据(128)；以及
至少部分地基于所述预测飞行交通数据(270)来生成用户输出(280)。


2.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括如下步骤：
接收表示所述持续时间(262)和关注区域(264)的用户输入(260)；以及
基于所述持续时间(262)和基于所述关注区域(264)来过滤所述一组当前飞行计划(310)。


3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述一组当前飞行计划(310)中的各飞行计划(312至314)包括：要遵循的路线、飞行器类型、始发地-目的地对、预计出发时间、预计到达时间或其任意组合的表示。


4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述监视数据(127)包括自动相关监视广播报告，即ADS-B报告。


5.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括：
将所述天...

【专利技术属性】
技术研发人员：L·达尔托，A·格雷奇，J·L·莱昂内斯，A·M·埃尔南德斯，M·维拉帕纳，A·威瑟灵顿，
申请(专利权)人：波音公司，
类型：发明
国别省市：美国;US