一种进场交通流轨迹一致性的测度方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种进场交通流轨迹一致性的测度方法及装置，该方法为：获取目标终端空域区域内的航空器轨迹集合；对航空器轨迹集合中的轨迹进行预处理以得到多条待处理进场轨迹；确定待处理进场轨迹的航向变化时间序列；基于待处理进场轨迹的航向变化时间序列，生成待处理进场轨迹对应的简化轨迹；对简化轨迹进行聚类以得到多簇进场交通流；计算进场交通流对应的平均轨迹一致性

【技术实现步骤摘要】
一种进场交通流轨迹一致性的测度方法及装置


[0001]本专利技术涉及航空交通流轨迹分析
，具体涉及一种进场交通流轨迹一致性的测度方法及装置
。

技术介绍

[0002]随着空中交通密度的增加，即使是经验丰富的管制员在面对高复杂度的进场交通管制任务时也会造成空中交通秩序性差的问题，该问题表现为进场飞机轨迹呈现出随机偏离
、
一致性差的复杂交通现象
。
[0003]目前处理进场飞机轨迹的现有方式为：在识别出转弯航迹的基础上对转弯点进行聚类，然后构造进场航路点序列
。
但是，前述现有方式直接利用转弯航路点进行聚类而忽略了轨迹整体形状特征，并不能准确的得到进场交通流轨迹一致性
。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术实施例提供一种进场交通流轨迹一致性的测度方法及装置，以解决处理进场飞机轨迹的现有方式存在的不能准确的得到进场交通流轨迹一致性等问题
。
[0005]为实现上述目的，本专利技术实施例提供如下技术方案：
[0006]本专利技术实施例第一方面公开一种进场交通流轨迹一致性的测度方法，所述方法包括：
[0007]获取目标终端空域区域内的航空器轨迹集合；
[0008]对所述航空器轨迹集合中的轨迹进行预处理以得到多条待处理进场轨迹；
[0009]确定所述待处理进场轨迹的航向变化时间序列；
[0010]基于所述待处理进场轨迹的航向变化时间序列，生成所述待处理进场轨迹对应的简化轨迹；
[0011]对所述简化轨迹进行聚类以得到多簇进场交通流；
[0012]计算所述进场交通流对应的平均轨迹一致性
。
[0013]优选的，计算所述进场交通流对应的平均轨迹一致性，包括：
[0014]计算所述进场交通流中每一简化轨迹与中心轨迹之间的偏离度，所述中心轨迹为所述进场交通流中作为聚类中心的简化轨迹；
[0015]根据所述进场交通流中每一简化轨迹与中心轨迹之间的偏离度，确定所述进场交通流中每一简化轨迹对应的轨迹一致性；
[0016]计算所述进场交通流中每一简化轨迹对应的轨迹一致性的平均值，以得到所述进场交通流对应的平均轨迹一致性
。
[0017]优选的，对所述航空器轨迹集合中的轨迹进行预处理以得到多条待处理进场轨迹，包括：
[0018]针对所述航空器轨迹集合中的轨迹，将所述轨迹中超出预设的裁剪区域的航迹点剔除，以得到裁剪后的轨迹；
[0019]基于所述裁剪后的轨迹对应的航班飞行计划数据，从所述裁剪后的轨迹中识别出多条待处理进场轨迹
。
[0020]优选的，确定所述待处理进场轨迹的航向变化时间序列，包括：
[0021]将所述待处理进场轨迹的轨迹时间序列转化为航向时间序列；
[0022]根据所述待处理进场轨迹的航段之间的航向差，将所述待处理进场轨迹的航向时间序列转化为航向变化时间序列
。
[0023]优选的，基于所述待处理进场轨迹的航向变化时间序列，生成所述待处理进场轨迹对应的简化轨迹，包括：
[0024]基于所述待处理进场轨迹的航向变化时间序列，识别所述待处理进场轨迹中的转弯航迹点；
[0025]利用所述待处理进场轨迹中的转弯航迹点，构造所述待处理进场轨迹对应的简化轨迹
。
[0026]优选的，对所述简化轨迹进行聚类以得到多簇进场交通流，包括：
[0027]根据所述简化轨迹中各个航迹点在墨卡托投影平面直角坐标系下的坐标，计算任意两条所述简化轨迹之间的距离并将其添加至进场交通流距离矩阵中；
[0028]基于所述进场交通流距离矩阵，对所述简化轨迹进行聚类以得到多簇进场交通流
。
[0029]本专利技术实施例第二方面公开一种进场交通流轨迹一致性的测度装置，所述装置包括：
[0030]获取单元，用于获取目标终端空域区域内的航空器轨迹集合；
[0031]预处理单元，用于对所述航空器轨迹集合中的轨迹进行预处理以得到多条待处理进场轨迹；
[0032]确定单元，用于确定所述待处理进场轨迹的航向变化时间序列；
[0033]生成单元，用于基于所述待处理进场轨迹的航向变化时间序列，生成所述待处理进场轨迹对应的简化轨迹；
[0034]聚类单元，用于对所述简化轨迹进行聚类以得到多簇进场交通流；
[0035]计算单元，用于计算所述进场交通流对应的平均轨迹一致性
。
[0036]优选的，所述计算单元包括：
[0037]第一计算模块，用于计算所述进场交通流中每一简化轨迹与中心轨迹之间的偏离度，所述中心轨迹为所述进场交通流中作为聚类中心的简化轨迹；
[0038]确定模块，用于根据所述进场交通流中每一简化轨迹与中心轨迹之间的偏离度，确定所述进场交通流中每一简化轨迹对应的轨迹一致性；
[0039]第二计算模块，用于计算所述进场交通流中每一简化轨迹对应的轨迹一致性的平均值，以得到所述进场交通流对应的平均轨迹一致性
。
[0040]优选的，所述预处理单元具体用于：针对所述航空器轨迹集合中的轨迹，将所述轨迹中超出预设的裁剪区域的航迹点剔除，以得到裁剪后的轨迹；基于所述裁剪后的轨迹对应的航班飞行计划数据，从所述裁剪后的轨迹中识别出多条待处理进场轨迹
。
[0041]优选的，所述确定单元具体用于：将所述待处理进场轨迹的轨迹时间序列转化为航向时间序列；根据所述待处理进场轨迹的航段之间的航向差，将所述待处理进场轨迹的
航向时间序列转化为航向变化时间序列
。
[0042]基于上述本专利技术实施例提供的一种进场交通流轨迹一致性的测度方法及装置，该方法为：获取目标终端空域区域内的航空器轨迹集合；对航空器轨迹集合中的轨迹进行预处理以得到多条待处理进场轨迹；确定待处理进场轨迹的航向变化时间序列；基于待处理进场轨迹的航向变化时间序列，生成待处理进场轨迹对应的简化轨迹；对简化轨迹进行聚类以得到多簇进场交通流；计算进场交通流对应的平均轨迹一致性
。
本方案中，对目标终端空域区域内的航空器轨迹集合中的轨迹进行预处理以得到多条待处理进场轨迹
。
利用待处理进场轨迹的航向变化时间序列生成相应的简化轨迹，对简化轨迹进行聚类以得到多簇进场交通流，计算进场交通流对应的平均轨迹一致性
。
通过航向变化时间序列生成待处理进场轨迹的简化轨迹，既简化了待处理进场轨迹又保留了轨迹整体形状特征，对简化轨迹进行聚类进而计算进场交通流对应的平均轨迹一致性，提高测度进场交通流轨迹一致性的准确性和提高计算效率
。
附图说明
[0043]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种进场交通流轨迹一致性的测度方法，其特征在于，所述方法包括：获取目标终端空域区域内的航空器轨迹集合；对所述航空器轨迹集合中的轨迹进行预处理以得到多条待处理进场轨迹；确定所述待处理进场轨迹的航向变化时间序列；基于所述待处理进场轨迹的航向变化时间序列，生成所述待处理进场轨迹对应的简化轨迹；对所述简化轨迹进行聚类以得到多簇进场交通流；计算所述进场交通流对应的平均轨迹一致性
。2.
根据权利要求1所述的方法，其特征在于，计算所述进场交通流对应的平均轨迹一致性，包括：计算所述进场交通流中每一简化轨迹与中心轨迹之间的偏离度，所述中心轨迹为所述进场交通流中作为聚类中心的简化轨迹；根据所述进场交通流中每一简化轨迹与中心轨迹之间的偏离度，确定所述进场交通流中每一简化轨迹对应的轨迹一致性；计算所述进场交通流中每一简化轨迹对应的轨迹一致性的平均值，以得到所述进场交通流对应的平均轨迹一致性
。3.
根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对所述航空器轨迹集合中的轨迹进行预处理以得到多条待处理进场轨迹，包括：针对所述航空器轨迹集合中的轨迹，将所述轨迹中超出预设的裁剪区域的航迹点剔除，以得到裁剪后的轨迹；基于所述裁剪后的轨迹对应的航班飞行计划数据，从所述裁剪后的轨迹中识别出多条待处理进场轨迹
。4.
根据权利要求1所述的方法，其特征在于，确定所述待处理进场轨迹的航向变化时间序列，包括：将所述待处理进场轨迹的轨迹时间序列转化为航向时间序列；根据所述待处理进场轨迹的航段之间的航向差，将所述待处理进场轨迹的航向时间序列转化为航向变化时间序列
。5.
根据权利要求1‑4中任一所述的方法，其特征在于，基于所述待处理进场轨迹的航向变化时间序列，生成所述待处理进场轨迹对应的简化轨迹，包括：基于所述待处理进场轨迹的航向变化时间序列，识别所述待处理进场轨迹中的转弯航迹点；利用所述待处理进场轨迹中的转弯航迹点，构造所述待处理进场轨迹对应的简化轨迹
。6.
根据权利要求1‑4中...

【专利技术属性】
技术研发人员：王超，秦宏坤，孙石磊，李雯清，陈含露，王建忠，
申请(专利权)人：中国民航大学，
类型：发明
国别省市：