[发明专利]终端区飞行冲突解脱方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种飞行管理方法和系统，特别是一种终端区飞行冲突解脱方法和系统。 

背景技术

随着航空事业的迅速发展，飞机数量和飞行运输量不断增加，导致飞行延误和飞行冲突日益严重。终端区为空中交通流最主要的汇合区，采用不同航线和高度层飞行的飞机最后必然汇合到终端区，由于终端区空域狭小，航线密集，飞机密度大，因此终端区的飞行冲突问题更为突出，已经成为现有飞行管理最脆弱的环节。 

虽然现有技术提出了一些飞行冲突探测方法或飞行冲突解脱方法，但这些技术方案仅针对飞机巡航阶段的航线飞行，不能适用于航线密集、约束条件多、机动范围小的终端区飞行。目前，现有终端区飞行冲突探测或终端区飞行冲突解脱仍为人工操作，管制员依据经验进行判断和操作，发现潜在的飞行冲突后采取最保守的措施实施避让。随着航空运输量的快速增加，现有技术这种人工处理方法已成为制约行业发展的瓶颈，其主要缺陷体现在：滞后的飞行冲突探测手段导致飞行安全隐患多，保守的避让措施导致资源浪费严重，较低的运行效率导致管制员负荷大等。 

发明内容

本发明的目的是提供一种终端区飞行冲突解脱方法和系统，有效解决现有技术飞行安全隐患多、资源浪费严重、管制员负荷大等技术缺陷。 

为了实现上述目的，本发明提供了一种终端区飞行冲突解脱方法，包括： 

步骤1、采集进入终端区所有航班的信息，形成由数个进港航班数据组成的航班缓存队列，根据每个进港航班的预计降落时间对所述航班缓存队列进行进港排序处理，形成具有航班最优降落时间的进港航班序列； 

步骤2、判断所述航班缓存队列中是否还有未进行冲突探测的航班对，是则执行步骤3，否则执行步骤7； 

步骤3、提取一个航班对，获得所述航班对中每个航班的进港航班数据； 

步骤4、根据所述进港航班数据判断所述航班对是否存在飞行冲突，是则执行步骤5，否则执行步骤6； 

步骤5、接收存在飞行冲突的航班对，获得所述航班对中每个航班的进港航班数据；提取所述进港航班序列；从所述进港航班序列中提取航班对中两个航班的最优降落时间；根据两个航班的最优航班降落时间反推两个航班预计到达汇聚点的时间；以一个航班预计到达所述汇聚点的时间为目标，结合空域限制规则，采用几何法建立冲突解脱模型获得避让冲突的冲突解脱策略，执行步骤2； 

步骤6、将所述航班对添加到无冲突航班序列中，执行步骤2； 

步骤7、根据所述无冲突航班序列和解脱策略序列生成航班进港计划。 

所述步骤1包括： 

步骤11、采集进入终端区和已在终端区所有航班的信息，解析、转换和分类处理后获得每个航班的进港航班数据，所述进港航班数据包括航班机型信息、航班位置信息、航班速度信息和飞行计划； 

步骤12、根据所述航班位置信息对所有进港航班数据进行排序，形成航班缓存队列； 

步骤13、判断所述航班缓存队列中是否还有未处理的进港航班数据，是则执行步骤14，否则执行步骤15； 

步骤14、从所述航班缓存队列中提取一个进港航班数据，根据所述进港航班数据中的航班机型信息、航班位置信息和航班速度信息计算该航班的预计降落时间，执行步骤13； 

步骤15、根据每个航班的预计降落时间，采用进港排序模型对所述航班缓存队列进行进港排序处理，为每个航班分配最优降落时间，并根据所述最优降落时间对所有进港航班数据进行排序，形成具有最优降落时间的进港航班序列。 

所述进港排序模型包括跑道吞吐量最大化目标函数、提前/延误损失最小化目标函数、位置约束条件和到达时间窗约束条件，其中， 

跑道吞吐量最大化目标函数为：