[发明专利]区域空中交通网络流量调度方法

权利要求书

1.一种针对空管领域中空中交通网络流调度的方法，它包括：

根据运动方程、连续性方程以及速度-密度关系式确定航段行程时间；

根据利用航路行程时间和航段行程时间的关系以及中心极限定理，确定随机天气下对行程时间的影响和行程时间的可靠性，即确定计划行程时间内航班从起始机场起飞到达目的机场的概率；

根据航班平衡条件和等价的空中交通流量调度数学规划模型，确定空中交通流量调度方法，将由飞行计划产生的流量需求按照一定调度规则分配到各航段。

2.如权利要求1所述的方法，它包括建立一个空中交通网络系统，该系统特征在于：每个航班均应在航路上运行，在研究的时间段内所有航班均能起飞，同时为减少航班延误，可采用地面等待、减速、绕飞、改航等流量控制策略。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于：航段的行程时间是飞机通过该航段所需的时间，将航路上的飞机流视为连续流体，飞机流的流量、速度、密度等集聚变量为以时间和空间为自变量的连续函数，飞机流的运行满足交通流运动方程、连续性方程以及速度-密度关系式，便可采用空中交通流描述方法来描述在航路上运行的飞机流。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于：不确定天气下的航段容量为一随机变量，则航段行程时间也为一随机变量，可采用一维连续随机变量进行处理。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于：利用航路行程时间和航段行程时间的关系，以及中心极限定理可知，航路行程时间应满足正态分布，可求得航路行程时间及其均值和标准差。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于：在不确定天气影响下，航段容量的波动导致航路行程时间的波动，各航空公司在制定飞行计划时，无法得到确切行程时间的先验知识，为规避恶劣天气产生的风险，除了考虑例行行程时间之外，还应增加边际行程时间。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于：在空中交通流量管理中，增加边际行程时间可以通过地面等待等流量控制策略实现。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于：航路行程时间可靠性是指在计划行程时间内航班从起始机场起飞到达目的机场的概率，确定航路行程时间的可靠性的计算方法。

9.如权利要求1所述的方法，其特征在于：确定航班调度规则类别和平衡条件，航班在调度规则下沿航路运行产生的延误时间，等于航班的计划行程时间与实际行程时间之间的差值。

10.如权利要求9所述的方法，其特征在于：构造等价的空中交通流量调度数学规划模型，其目标就是将流量需求按调度规则进行分配，使得每个航班延误最小。