[发明专利]低空救援空中交通调度指挥系统及其调度指挥方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种低空救援空中交通调度指挥系统及其调度指挥方法，属于民航航空救援领域。

背景技术

在抗灾救援及处置突发事件的各项措施中，航空救援具有快速、高效、受地理空间限制少等优势，是世界上许多国家普遍采用的最有效手段。在航空应急救援中，施救的航空器在真高1000米以下的低空运行环境由于受到地形环境、密集飞行等不确定因素的干扰，以及对于航空运力资源和物资的优化调度缺乏统筹考虑，往往存在安全风险大、施救效率低和实施不合理等问题。

目前，对于基于空中交通和物资信息的低空救援空中交通调度指挥的研究主要存在如下两个问题：

第一，在航空救援的航空器和物资的优化调度研究方面，目前的救援物资调度研究，一方面尽管有不少文献涉及物资调度模型，但并没有涉及救援信息变化和多物资下的航空应急救援调度，另一方面，目前较少将航空器调度和物资调度结合考虑，并且没有划分灾区灾情的优先级，以空中交通信息和物资供需信息为约束，建立基于空中交通和物资信息的物资和航空器的调度模型和方法。

第二，在基于空中交通和物资信息的低空救援空中交通调度指挥系统研究方面，目前没有空中交通信息和物资信息的动态变化下，同时实现航空器救援飞行计划优化以及航空救援物资和航空器优化调度方案的空中交通调度指挥系统，以至于存在航空器调度的利用率低，物资需求分析及投放的准确性低的问题。

具体参考文献如下：

1、朱新平，基于工作流技术的机场应急救援系统研究，南京航空航天大学硕士论文，2008年。

2、尧丰，韩松臣，朱新平.低空空域综合管理系统软件架构研究，武汉理工大学学报·信息与管理工程版，2010，32(2)：257-260。

3、尧丰，基于RUP的低空空域管理系统关键技术初步研究，南京航空航天大学硕士论文，2010年。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种低空救援空中交通调度指挥系统及其调度指挥方法，首先根据初始灾情信息及物资信息，设计总调度方案，然后，根据实时获取的灾情及物资、航空器信息实时调整调度方案，解决了现有技术中航空器调度的利用率低，物资需求分析及投放的准确性低的问题。

本发明为解决上述技术问题，采用如下技术方案：

低空救援空中交通调度指挥方法，包括如下步骤：

步骤1、根据初始的航空器和物资分布信息，初始灾情信息，对于空中交通救援航空器飞行计划和物资调度进行规划，并确定航空器和物资调度信息的总调度方案，设定滚动的救援信息更新周期；

步骤2、首先，在每个滚动的救援信息更新周期内，实时采集各灾区的灾情信息，并采用信息熵的方法预测下一个救援信息更新周期的灾情信息，根据预测的灾情信息，预测物资的需求信息，然后，对灾区进行分组，确定各灾区对物资的需求信息，最后，根据当前的物资供应信息、航空器运力信息及各灾区对物资的需求信息，获取物资和航空器调度规划方案；

步骤3、将物资和航空器调度规划方案通过ADS-B地空数据链发布到各个航空器中；

步骤4、修正步骤1中的总调度方案中的航空器和物资调度信息，并将该航空器和物资调度信息通过网络发布。

所述步骤1包括：预先设定航空器的调度总架次Z₁：航空器参与救援总时间Z₂：其中，x_fdcth为第f架航空器是否在第t天进行第h次由出救点d满载运往受灾点c的出程飞行，如果是x_fdcth为1，否则为0，C为受灾点集合，F为航空器集合，D为出救点集合，k为总调度周期，s为航空器调度次数，t_a表示每天实际作业时间，k、s均为正整数，航空器的调度总架次Z₁、航空器参与救援总时间Z₂满足如下约束条件：

①其中r_c为受灾点c调度周期内总的耐用品需求架次，v_c为受灾点c快速消耗品每天的消耗架次，k'为耐用品的调度周期，k'为正整数；