基于流量比率的区域尾随间隔限制值的计算方法技术

技术编号:8241727 阅读:198 留言:0更新日期:2013-01-24 22:40
本发明专利技术涉及一种区域内的尾随间隔限制值的计算方法,该方法包括三个步骤:首先根据预计通过受限空域的各分支航班流的流量占所有航班流总流量的比率来计算各股流量在受限时段内允许通过的航班架次,然后从尾随间隔值的取值集合中搜索最小的尾随间隔限制值,使得在该限制值下能通过的航班架次小于等于根据流量比率所确定的允许通过的航班架次,在各分支航班流的间隔限制值均生成后,最后在通过受限空域的总流量不超出允许通过的流量的条件下,基于各分支航班流已生成的尾随间隔值搜索满足条件的更小的限制值。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及空中交通战术流量管理领域,尤其涉及一种适用于管制区域内或管制区域之间的单个空域单元接收率限制条件下尾随间隔限制值的自动化计算方法。
技术介绍
随着我国空中交通流量的增长,交通拥挤问题越来越突出,由于流量控制原因所导致的航班延误日益增加。区域内出现交通拥挤时主要通过发布尾随间隔限制或要求航班进行起飞申请的方式来进行流量管理,尾随间隔控制是一种战术流量管理方法,通过控制同一航线上飞往同一方向的航空器的纵向间隔,使得单位时间内通过某一航路点、进入某一扇区或到达某一机场的飞行量减少,从而缓解目标航路点、扇区或机场已经或预计出现的交通拥塞。·在实际运行中尾随间隔控制主要依靠管理者的经验来作出决策,缺乏科学性和全局性,因此,迫切需要加快建设相关的决策支持系统,采用科学的方法来产生尾随间隔限制,当前国内外的研究者对于尾随间隔流量控制的研究主要集中于对于单个空域单元容量约束下的限制进行计算,但是在计算过程中没有考虑到对不同航班流限制的公平性问题。尾随间隔限制是对航班流进行的限制,基于各股航班流的流量大小的比率来生成尾随间隔值的技术实现了对航班流限制的公平性。
技术实现思路
本专利技术针对目标空域单元接收率限制条件下的尾随间隔值生成的应用场景,提出了一种基于流量比率的尾随间隔值的计算方法,该方法基于航班流之间的流量比率来生成尾随间隔值,充分考虑了对航班流限制的公平性,适用于对机场、扇区、航路点等空域单元在特定时段内允许通过的航班架次限制条件下的尾随间隔值的计算。步骤一计算各股航班流允许通过的航班架次。有S股流量,各股流量在控制时段预计进入目标空域的航班架次,预计进入目标空域的最大总航班架次=ΣΝΓ,计算各分支航班流预计通过目标空域的 Nong航班流量占通过目标空域总流量的比率Rj,义=ητ—,目标空域在时段允许通过的总 max航班架次为Ndes,分配到各股流量允许通过的航班架次为=步骤二 对各股航班流逐个计算尾随间隔限制值。将各股航班流根据的值从大到小进行排序,并依次进行尾随间隔限制值的计算;对于航班流j,若= ,WlKh = ΝΓ,否则对该航班流搜索求解尾随间隔限制值,从尾随间隔限制值取值的整数集合中的最小值开始,从小到大进行搜索,对于所搜索的每个值,统计在该限制值下能通过的航班架次,具体计算方法如下令航班i的预计过点时间为ETAi,满足间隔限制下的过点时间为STAi,对于控制时段内通过的第一架航班,STAi=ETAi,对于其他航班,STAi = max (STV^Vtimesepe, ETAiJ,Vtimesepe为所取的时间间隔值,根据STAi即可统计在限制时段内限制值为Vtim_pe时航班流j能通过的航班架次;直到搜索到某个限制值',满足VVf,则停止搜索,Vj限制值下航班流j中不能进入目标空域的航班架次为= NJts-Nf ;已生成限制值的航班流为j = Ρ··Ρ,则进入目标空域的航班总架次为Nmax-YjN^d,判断该值是否小于Ndes,若小于则结束,否则继续计算下一股航班流的尾随 戶I间隔值; 步骤三对步骤二中所生成的间隔限制值进行减小限制值的调整。基于步骤二中对各股航班流生成的间隔限制值统计此时进入目标空域的航班架 S次总量Nsdl, Nsch = 1#广且Nsdl < = Ndes,若Nsdl < Ndes,将航班流按照步骤二中所生成的尾7=1随间隔限制值从小到大进行排序,依次对各股航班流进行处理,对航班流j,搜索是否存在比'更小的限制值V' P使得V' ^旬隔值下能通过受限空域的总航班架次N' sc;h仍然满足N' sch<= Ndes,则航班流j的尾随间隔值修正为V' P若未搜索到满足该条件的值,则航班流j的间隔值仍为 ',当对所有航班流都进行过搜索或者满足Nsdl = Ndes时结束搜索。本专利技术中提出的尾随间隔值的计算方法,公平且有效地解决了单个空域单元特定时段内允许通过架次受限时的尾随间隔值的自动化计算,弥补了当前单个空域单元受限情况下尾随间隔限制的制定依赖于经验,缺乏科学的决策支持方法的不足。附图说明图I是基于流量比率的尾随间隔值计算方法应用场景示意2是尾随间隔限制值计算流程3是不同尾随间隔限制值下的过点时间具体实施例方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚,以下结合附图及实例,对本专利技术进行进一步详细说明,应当理解,此处所描述的具体实例仅用以解释本专利技术,并不用于限定本专利技术。算例如下 某终端区8:00-8:30能接收20架航班,该终端区有A、B、C、D四个进场走廊口,见图I,各个走廊口预计进入终端的航班架次分别为6架,4架,12架,8架。计算流程见图2,具体步骤如下I、根据公式iVf = L Rj * Ndes」计算各走廊口允许接收的航班架次为4架,2架,8架,5架。2、对于走廊口 A,航班预计进入走廊口的时间如图3,尾随时间间隔值的取值为整数,从小到大对各个整数值进行搜索,直到8:00-8:30通过的架次为<=4架,所搜索到满足条件的尾随间隔值取值为7分钟,该间隔值下通过的航班架次为4架。对于其他各个走廊口依次采用该方法,直到通过的总架次<=20架3、对于尾随间隔限制下多控的航班进行减小尾随间隔值的调整,假设尾随间隔限制下各股流量通过终端区的总架次为19架,小于20架,对于走廊口 A的航班流尾随间隔值从6开始从大到小搜索,使得通过的总架次更接近但不超出20架,尾随间隔值为6分钟,则 通过的架次为5架,各股流量通过终端区的总架次为20架,没有超出接收率的限制,因此走廊口 A的间隔限制取值为6分钟。权利要求1.一种基于流量比率的尾随间隔限制值的计算方法,其特征在于所述方法包括如下步骤步骤一计算各股航班流允许通过的航班架次; 有S股流量,各股流量在控制时段预计进入目标空域的航班架次#;,预计进入目标空域的最大总航班架次全文摘要本专利技术涉及一种区域内的尾随间隔限制值的计算方法,该方法包括三个步骤首先根据预计通过受限空域的各分支航班流的流量占所有航班流总流量的比率来计算各股流量在受限时段内允许通过的航班架次,然后从尾随间隔值的取值集合中搜索最小的尾随间隔限制值,使得在该限制值下能通过的航班架次小于等于根据流量比率所确定的允许通过的航班架次,在各分支航班流的间隔限制值均生成后,最后在通过受限空域的总流量不超出允许通过的流量的条件下,基于各分支航班流已生成的尾随间隔值搜索满足条件的更小的限制值。文档编号G08G5/00GK102890876SQ201210330998公开日2013年1月23日 申请日期2012年9月10日 优先权日2012年9月10日专利技术者谢华, 张颖, 胡明华, 彭瑛, 李 杰, 许俐, 袁立罡, 叶博嘉 申请人:南京航空航天大学本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于流量比率的尾随间隔限制值的计算方法,其特征在于所述方法包括如下步骤:步骤一:计算各股航班流允许通过的航班架次;有S股流量,各股流量在控制时段t0?tf预计进入目标空域的航班架次预计进入目标空域的最大总航班架次计算各分支航班流预计通过目标空域的航班流量占通过目标空域总流量的比率Rj,目标空域在t0?tf时段允许通过的总航班架次为Ndes,分配到各股流量允许通过的航班架次为步骤二:对各股航班流逐个计算尾随间隔限制值;将各股航班流根据的值从大到小进行排序,并依次进行尾随间隔限制值的计算;对于航班流j,若则否则对该航班流搜索求解尾随间隔限制值,从尾随间隔限制值取值的整数集合中的最小值开始,从小到大进行搜索,对于所搜索的每个值,统计在该限制值下能通过的航班架次,具体计算方法如下:令航班i的预计过点时间为ETAi,满足间隔限制下的过点时间为STAi,对于控制时段内通过的第一架航班,STAi=ETAi,对于其他航班,STAi=max(STAi?1+Vtimesepe,ETAi?1),Vtimesepe为所取的时间间隔值,根据STAi即可统计在限制时段内限制值为Vtimesepe时航班流j能通过的航班架次直到搜索到某个限制值Vj,满足则停止搜索,Vj限制值下航班流j中不能进入目标空域的航班架次为已生成限制值的航班流为j=1…P,则进入目标空域的航班总架次为判断该值是否小于Ndes,若小于则结束,否则继续计算下一股航班流的尾随间隔值;步骤三:对步骤二中所生成的间隔限制值进行减小限制值的调整。基于步骤二中对各股航班流生成的间隔限制值统计此时进入目标空域的航班架次总量Nsch,且Nsch<=Ndes,若Nsch<Ndes,将航班流按照步骤二中所生成的尾随间隔限制值从小到大进行排序,依次对各股航班流进行处理,对航班流j,搜索是否存在比Vj更小的限 制值V′j,使得V′j间隔值下能通过受限空域的总航班架次N′sch仍然满足N′sch<=Ndes,则航班流j的尾随间隔值修正为V′j,若未搜索到满足该条件的值,则航班流j的间隔值仍为Vj,当对所有航班流都进行过搜索或者满足Nsch=Ndes时结束搜索。FSA00000775282000011.tif,FSA00000775282000012.tif,FSA00000775282000013.tif,FSA00000775282000014.tif,FSA00000775282000015.tif,FSA00000775282000016.tif,FSA00000775282000017.tif,FSA00000775282000018.tif,FSA00000775282000019.tif,FSA000007752820000110.tif,FSA000007752820000111.tif,FSA000007752820000112.tif,FSA000007752820000113.tif...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:谢华张颖胡明华彭瑛李杰许俐袁立罡叶博嘉
申请(专利权)人:南京航空航天大学
类型:发明
国别省市:

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