[发明专利]一种基于客观指标的扇区交通态势多层次模糊评价方法

说明书

技术领域：

本发明涉及扇区交通态势评价研究，具体涉及一种基于客观指标的扇区交通态势多层次模糊评价方法。

背景技术：

随着我国国民经济的快速发展，日益增长的航空运输需求与当前具备的供给能力间的矛盾越加显著。如何客观、准确、全面的评价空域运行态势，尤其是对包含航路/航线等主要飞行通道的管制扇区评估，是当前研究的重要问题。通过多维度的扇区交通态势综合评价，可对空域规划设计、设备设施建设以及流量管理策略制定等提供有效支持，有助于形成科学的管理决策与运行方案。

交通态势是指空域内所有航空器运行行为所构成的交通状态与形势，表达空域整体与全局的概念，而目前国内对于空域交通态势仍基本停留在态势仿真、感知与显示的层面，尚未形成有效的评价体系与方法。2010年9月，李杰等人发表《空中流量管理系统中交通态势显示的研究与应用》，主要讨论了交通态势显示研究中的一些问题和关键技术；2011年2月，赵嶷飞等人在《中国民航大学学报》发表《基于模糊综合评价的航路交通态势评估》，文中讨论了仅针对航路的交通态势指标及综合评价方法。由此，空域单元相关的交通态势评价存在较大的应用需求与研究空间。

总体而言，目前关于空域交通态势的研究现状如下：

(1)尚未将交通态势从基本的直观感知，抽象为具体的数据信息。

(2)尚未建立完整的扇区态势评价指标集合与体系，已有的指标集中与某一方面，且指标粒度细化程度较低。

(3)除航路态势评价鲜有研究之外，对管制扇区/终端区的态势综合评价尚处于空白，对空域管理与流量管理缺乏支持。

现有的相关评价方法中，人为的主观成分偏重，同时，对客观的指标分析数据信息未能充分利用，造成评价数据的缺失与不确定性。

发明内容：

本发明是要设计一种基于客观指标的扇区交通态势多层次模糊评价方法。本方法针对背景技术中所述的不足，进行相应的设计或优化。通过构建多层次的扇区交通态势指标体系，进行相关性分析，可设计合理的指标评价方案。进而采用结构熵权法确定方案指标权重，并基于客观指标数据频度的隶属度，利用多层次模糊评价方法，获得扇区交通态势综合评价结果。

实现此方法的技术方案实施过程如下：

步骤一：分析反映扇区交通态势的数据指标，构建多层次评价指标体系；

步骤二：进行指标相关性分析，设计指标评价方案；

(1)针对评价指标体系中不同评价角度的指标集，进行基于模糊聚类的指相关性分析。

(2)依据指标的相关性分析结果，选取代表性指标构建客观的指标评价方案，避免综合评价中的信息重复问题。

步骤三：针对指标评价方案，采用主客观相结合的熵权法，确定指标权重。

(1)采用“德尔菲法”确定指标重要性排序，构建重要性排序矩阵

(2)依据排序结果，使用熵权信息计算指标权重

步骤四：基于评价指标历史数据，使用多层次模糊综合评判确定交通态势。

(1)设置评价等级，并基于指标的历史数据频度，设计指标的隶属度函数。

(2)确定模糊合成算子，构建不同层级的隶属关系矩阵。

(3)计算扇区态势综合评价向量。

(4)依据评价结果分析扇区交通态势水平。

附图说明：

图1为本发明的核心流程图；

图2为本发明建立的扇区交通态势评价指标体系。

具体实施方式：

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

图1为本发明技术方案的核心流程图，这种基于客观指标的扇区交通态势模糊评价方法具体实施步骤如下：

步骤一：分析反映扇区交通态势的数据指标，建立客观的多层次评价指标体系。

分析可反映扇区交通态势的指标，从扇区整体运行状态、航空器空间分布及飞行延误态势三个维度进行评价，较为全面的刻画管制扇区交通态势情况。构建多层级的扇区态势指标体系，如图2。指标体系中各指标说明如下：

(1)扇区整体运行状态指标

·单位时间流量与容量比：扇区在有效运行时间内单位时间飞行流量与扇区容量的比值。该指标可表征扇区运行负荷情况，反映空域繁忙程度。

·繁忙时段高容流比运行时长：扇区在有效运行时间内，高容流比运行的时长。该指标可说明扇区运行处于高负荷状态的时间分布状况。