[发明专利]基于历史航班运行数据分析的流量预测结果验证方法

说明书

技术领域

本发明属于通信网络领域，特别是一种面向SkyWAN卫星通信系统柔性网络集中管理的方法。

背景技术

空中交通管理从本质上来说具有两个目标：空中交通安全和空中交通效率。整个空中交通管理行业乃至整个航空业界都在围绕如何更好的实现上述两个目标而展开工作和运行。具体说来，对于空管行业来说，要想很好的解决上述矛盾，做到在保证空中交通安全的前提下尽可能高的提升空中交通效率，就必须提高空中交通流的确定性。所谓空中交通确定性就是指整个飞行过程在计划阶段的各诸元状态与执行阶段的实际情况之间的差异程度。这种差异程度越低，就意味着航空运转的秩序性越强，则其可控性和可规划性就越强，那么空中交通安全和空中交通效率就更容易得到保障；反之这种差异程度越高，则说明空中交通管理系统的内在秩序较弱，标准化程度低，出现安全隐患和效率低下的机会就会大很多。

如何评估交通流量预测结果的准确性，如何通过一种验证评估方法确定流量预测过程中出现的问题，这是伴随流量预测方法研究过程中一直在摸索、并试图寻求发现的难题。

目前空中交通流量预测是对未来一段时间后的某观测点的交通流的预测，当收到领航计划报（FPL）后，流量预测模块对FPL处理后得出的计划轨迹进行交通流推算，收到起飞报（DEP）后对计划轨迹进行修正，同时修正流量预测结果，因FPL中起飞时间和DEP中起飞时间的差异将明显导致过程点时间的偏离；现行的流量预测方法没有考虑航空器飞行前FPL中的预计起飞时间和实际起飞时间的差异对预测飞行过程轨迹及流量预测结果的影响。

因此，需要一种新的技术方案以解决上述问题。

发明内容

针对上述现有技术所存在的问题和不足，本发明提供一种基于历史航班运行数据分析的流量预测结果验证方法。

为实现上述目的，本发明基于历史航班运行数据分析的流量预测结果验证方法可采用如下技术方案：

一种基于历史航班运行数据分析的流量预测结果验证方法，通过对领航计划报FPL和起飞报DEP中的预起时间和实起时间的误差情况分析，建立三种评估模式，分别是：

真实模式：真实再现实际运行过程中民航电报的接收过程和数据，时间频率和实际一致；

理想模式：接收到的民航FPL报中的预计起飞时间和实际起飞时间一致，时间频率和实际一致；

经验模式：接收到的民航FPL报中的预计起飞时间为历史上该航班的经验起飞时间，时间频率和实际一致；

理想模式和经验模式的数据需对真实数据进行分析整理，事前的数据准备是关键过程，

真实模式：录取历史民航电报数据，包括FPL、DEP、CNL；

理想模式：录取历史民航电报数据，包括FPL、DEP、CNL，将DEP报文中航班实际起飞时间反填入对应航班FPL报中的预计起飞时间，设定民航计划报中预计起飞时间和实际起飞时间无偏差；

经验模式：录取历史民航电报数据，包括FPL、DEP、CNL等，对历史多次相同航班的实际起飞时间进行加权平均，得出经验起飞时间，反填入航班FPL报中预计起飞时间；

该方法包括如下步骤：

步骤一：历史数据播放控制主模块确定历史数据播放时间范围和播放速度； 

步骤二：历史航迹数据播放控制模块加载录取的历史航迹信息，并按照历史航迹数据要求的播放起始时间定位历史雷达航迹的开始时间；

步骤三：历史飞行电报播放控制模块根据评估模式加载对应的历史飞行电报数据，按照设定的播放起始时间定位历史飞行电报的开始时间戳；

步骤四：历史数据播放控制主模块定时向历史航迹数据播放控制模块和历史飞行电报播放控制模块发送不同的时间控制信息，飞行电报的播放时间早于航迹的播放时间；

步骤五：历史航迹数据播放控制模块按照历史数据播放控制主模块的时间控制信息搜索符合时间条件的航迹信息，向计划轨迹修正模块和流量统计模块发送航迹信息；

步骤六：历史飞行电报播放模块按照历史数据播放控制主模块的时间，重放历史飞行电报；

步骤七：计划轨迹预测模块根据播放的领航计划报进行计划轨迹预测，领航计划报中的预计起飞时间为预测轨迹的开始时间；在真实模式和经验模式下，收到起飞报后，将预测轨迹的开始时间修正为起飞报中的实际起飞时间；计划轨迹修正模块根据历史航迹数据对预测轨迹进行修正；流量预测模块对计划轨迹进行未来交通流推算；

步骤八：流量统计模块对历史航迹进行改历史时刻的交通流统计；

步骤九：比较同一时刻流量预测结果和流量统计结果。