一种区域范围内通用机场网络协同布局规划方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种区域范围内通用机场网络协同布局规划方法及装置，该方法基于区域范围内自然环境、人口分布及迁移趋势，以县区为单位，并以县区同时作为需求点和备选点，以所能覆盖的需求量最大为目标，确定需要建设区域A1级通用机场的县区；然后在各县（市、区）内部，面向多种通航需求，基于县区内部各级别通用机场需求点位置、需求量以及满足需求点的备选点集合，以建设成本和服务距离最小为目标建立多目标选址模型，实现差异化、精细化的多级别（A2级、A3级、B级）通航机场协同布局；本发明专利技术能够解决我国通用机场数量少，用途分类不够明确、规划不成体系、方法不科学等问题。方法不科学等问题。方法不科学等问题。

【技术实现步骤摘要】
一种区域范围内通用机场网络协同布局规划方法及装置


[0001]本专利技术属于机场规划
，尤其涉及一种区域范围内通用机场网络协同布局规划方法及装置。

技术介绍

[0002]目前，我国通用机场数量还远远不够，且存在用途分类不够明确、规划不成体系、方法不科学等一系 列问题。需要根据其用途明确机场分类，规划建设时细化职能定位，加速向智慧化、协同化和多元化立体 的通用机场群的方向发展，不断提升通用机场核心竞争力。
[0003]现有的机场选址研究，多面向大型民航运输机场，该类型机场选址时主要受限地形与净空，而国内通 用机场的数量较少，且位置分散，建设前罕有协同布局的考虑。

技术实现思路

[0004]为解决通航发展现存问题，弥补现有机场体系用途分类不够明确、规划不成体系、方法不科学等缺陷， 本专利技术提供一种区域范围内通用机场网络协同布局规划方法及装置，旨在为我国通航发展、机场规划布局 提供新的建模思路与求解方法。
[0005]为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案实现：
[0006]本专利技术提供一种区域范围内通用机场网络协同布局规划方法，包括：
[0007]基于区域范围内自然环境、人口分布及迁移趋势，以县区为单位，以所能覆盖的需求量最大为目标， 确定需要建设区域A1级通用机场的县区；
[0008]在区域范围内的各县区内部，基于县区规划和通航需求，确定县区内各类通航需求点位置及需求量， 以及满足需求点需求的通用机场级别和满足需求点的备选点集合；
[0009]基于县区内部各类通用机场需求点位置、需求量以及满足需求点的备选点集合，以建设成本和服务距 离最小为目标建立多目标选址模型，求解得到各县区内部所需建设通用机场级别、数量和位置。
[0010]进一步的，所述以所能覆盖的需求量最大为目标，确定需要建设区域A1级通用机场的县区，包括：
[0011]以县区为单位，建立如下目标函数：
[0012][0013]其中，c
j
为备选点j的设施建设成本，若在备选点j建设设施，则X
j
＝1，否则为0，h
i
为需求点 i的需求量，需求点i被备选点j覆盖时，Z
ij
＝1，否则为0，M为备选点集合，r表示区域A1级通用 机场的覆盖半径，D
ij
表示需求点i与备选点j之间的距离；
[0014]所述需求点为区域范围内所有县区；
[0015]利用启发式算法对所述目标函数进行求解，得到X
j
，即得到需要建设区域A1级通用机场的县区。
[0016]进一步的，所述备选点集合M确定如下，
[0017]在区域范围内筛选符合以下任意一个条件的县区作为备选点：
[0018]具有10～29座航空器经营性载人飞行业务的县区；
[0019]最高月起降架次达到3000以上的县区；
[0020]具有纳入政府应急救援及公共服务基础设施体系的机场的县区。
[0021]进一步的，根据县区内部喷洒农药、旅游观光、物流运输和空中巡逻的需求，确定县区内各类通航需 求点位置及需求量，以及满足需求点需求的通用机场级别；
[0022]所述级别定义如下：
[0023]小型无人机起降点，级别为1；中型无人机起降场，级别为2；大型无人机起降平台/B级通用机场， 级别为3；A2级短跑道通用机场，级别为4；A1级通用机场，级别为5。
[0024]进一步的，确定满足县区内需求点的备选点集合如下：
[0025]若备选点j规划的通过机场级别大于需求点i需求的通过机场级别，则需求点i能够被备选点j服务， 则备选点j为满足需求点的备选点。
[0026]进一步的，所述以建设成本和服务距离最小为目标建立多目标选址模型如下：
[0027][0028]其中，R
i
表示满足需求点i需求的备选点中的最小距离，R
ij
表示需求点i与满足需求点i的备选点j之 间的距离，G表示满足需求点i的备选点集合，R为县区内需求点集合，J表示县区内规划的备选点集合， S'为成本矩阵，B为备选点的级别矩阵，w
i
为需求点i的需求量，Y
j
表示备选点j的通用机场级别， Y
j
＝0表示在备选点j不建设任何级别的通用机场，l
i
表示需求点i的通用机场级别，s
k
, k＝0,1,2,3,4,5表示级别为k的通用机场建设成本，s0＝0，
[0029]若Y
j
＞l
i
，则Q
ij
＝1，否则Q
ij
＝0。
[0030]进一步的，采用启发式算法对所述多目标选址模型进行求解，得到各县区内所需建设通用机场级别、 数量和位置。
[0031]进一步的，还包括基于县区内需求点的变化进行动态规划的步骤如下：
[0032]在一个规划更新周期内，实时获取县区内需求点，或已有需求点的需求量变化；
[0033]将新增需求点或已有需求点的需求量变化输入至所述多目标选址模型中进行求解，得到下个规划周期 中新增的通过机场级别与位置。
[0034]本专利技术还提供一种区域范围内通用机场网络协同布局规划装置，包括：
[0035]第一规划模块，用于基于区域范围内自然环境、人口分布及迁移趋势，以县区为单位，以所能覆盖的 需求量最大为目标，确定需要建设区域A1级通用机场的县区；
[0036]选择模块，用于在区域范围内的各县区内部，基于县区规划和通航需求，确定县区内各类通航需求点 位置及需求量，以及满足需求点需求的通用机场级别和满足需求点的备选点集合；
[0037]以及，
[0038]第二规划模块，用于基于县区内部各类通用机场需求点位置、需求量以及满足需求点的备选点集合， 以建设成本和服务距离最小为目标建立多目标选址模型，求解得到各县区内部所需建设通用机场级别、数 量和位置。
[0039]进一步的，所述第一规划模块具体用于，
[0040]以县区为单位，建立如下目标函数：
[0041][0042]其中，c
j
为备选点j的设施建设成本，若在备选点j建设设施，则X
j
＝1，否则为0，h
i
为需求点 i的需求量，需求点i被备选点j覆盖时，Z
ij
＝1，否则为0，M为备选点集合，r表示区域A1级通用 机场的覆盖半径，D
ij
表示需求点i与备选点j之间的距离；
[0043]所述需求点为区域范围内所有县区；
[0044]利用启发式算法对所述目标函数进行求解，得到X
j
，即得到需要建设区域A1级通用机场的县区。
[0045]进一步的，所述第二规划模块具体用于，
[0046]以建设成本和服务距离最小为目标建立多目标选址模型如下：本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种区域范围内通用机场网络协同布局规划方法，其特征在于，包括：基于区域范围内自然环境、人口分布及迁移趋势，以县区为单位，以所能覆盖的需求量最大为目标，确定需要建设区域A1级通用机场的县区；在区域范围内的各县区内部，基于县区规划和通航需求，确定县区内各类通航需求点位置及需求量，以及满足需求点需求的通用机场级别和满足需求点的备选点集合；基于县区内部各类通用机场需求点位置、需求量以及满足需求点的备选点集合，以建设成本和服务距离最小为目标建立多目标选址模型，求解得到各县区内部所需建设通用机场级别、数量和位置。2.根据权利要求1所述的一种区域范围内通用机场网络协同布局规划方法，其特征在于，所述以所能覆盖的需求量最大为目标，确定需要建设区域A1级通用机场的县区，包括：以县区为单位，建立如下目标函数：其中，c
j
为备选点j的设施建设成本，若在备选点j建设设施，则X
j
＝1，否则为0，h
i
为需求点i的需求量，需求点i被备选点j覆盖时，Z
ij
＝1，否则为0，M为备选点集合，r表示区域A1级通用机场的覆盖半径，D
ij
表示需求点i与备选点j之间的距离；所述需求点为区域范围内所有县区；利用启发式算法对所述目标函数进行求解，得到X
j
，即得到需要建设区域A1级通用机场的县区。3.根据权利要求2所述的一种区域范围内通用机场网络协同布局规划方法，其特征在于，所述备选点集合M确定如下，在区域范围内筛选符合以下任意一个条件的县区作为备选点：具有10～29座航空器经营性载人飞行业务的县区；最高月起降架次达到3000以上的县区；具有纳入政府应急救援及公共服务基础设施体系的机场的县区。4.根据权利要求1所述的一种区域范围内通用机场网络协同布局规划方法，其特征在于，根据县区内部喷洒农药、旅游观光、物流运输和空中巡逻的需求，确定县区内各类通航需求点位置及需求量，以及满足需求点需求的通用机场级别；所述级别定义如下：小型无人机起降点，级别为1；中型无人机起降场，级别为2；大型无人机起降平台/B级通用机场，级别为3；A2级短跑道通用机场，级别为4；A1级通用机场，级别为5。5.根据权利要求4所述的一种区域范围内通用机场网络协同布局规划方法，其特征在于，确定满足县区内需求点的备选点集合如下：
若备选点j规划的通过机场级别大于需求点i需求的通过机场级别，则需求点i能够被备选点j服务，则备选点j为满足需求点的备选点。6.根据权利要求5所述的一种区域范围内通用机场网络协同布局规划方法，其特征在于，所述以建设成本和服务距离最小为目标建立多目标选址模型如下：其中，R
i
表示满足需求点i需求的备选点中的最小距离，R
ij
表示需求点i与满足需求点i的备选点j之间的距离，G表示满足需求点i的备选点集合，R为县区内需求点集合，J表示县区内规划的备选点集合，S'为成本矩阵，B为备选点的级别矩阵，w
i
为需求点i的需求量，Y
j
表示备选点j的通用机场级别，Y
j
＝0表示在备选点j不建设任何级别的通用机场，l
i
表示需求点i的通用机场级别，s
k
,k＝0,1,2,3,4,5表示级别为k的通用机场建设成本，s0＝0，若Y
j
＞l
i
，则Q
ij

【专利技术属性】
技术研发人员：张洪海，刘皞，钟罡，
申请(专利权)人：南京天城交通研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：