[发明专利]基于航班流预排序的终端区空域冲突探测与解脱算法

权利要求书

1.一种基于航班流预排序的终端区空域冲突探测与解脱算法，其特征在于：采用两级循环的方式进行冲突探测与解脱，包括以下步骤：

(1)确定航班计划集合，根据终端区空域信息，对航班计划信息进行清理筛选，确定进行冲突探测与解脱的航班信息；

(2)航班流预排序，采用先到先服务的资源分配方式，以航班预计到跑道时间进行预先排序；

(3)预排序航班流遍历，遍历已排序的航班序列，按照预先排序序列逐个加入仿真终端区空域进行冲突探测与解脱，序列遍历结束，则算法结束，否则对航班进行推演；若序列中的航班为即将加入仿真终端区空域进行冲突探测与解脱的航班，执行步骤(4)；

(4)航班过点遍历，每个进行推演的航班均包含固定的过点序列，若该航班的过点序列中不存在尚未遍历的终端区空域点，则表示该航班已完成全路径的冲突探测与解脱，执行步骤(3)；否则，对于航班过点序列中的点进行冲突探测与解脱，执行步骤(5)；

(5)冲突探测与解脱，计算航班到达下一终端区空域点的预计到达时间，并根据常用的过点间隔标准，计算航班过点时间窗，若目标点为当前航班进入终端区空域点，则标识航班为初始状态，否则标识航班为运行状态；

每个过点时间窗由航班唯一标识、时间上限和时间下限组成，利用时间窗进行冲突探测，若存在交集则表明有冲突；若不存在冲突，则将当前航班的过点时间窗加入到目标点的时间窗序列中，执行步骤(4)；

若存在冲突则进行冲突解脱；具体包含三种解脱方式，按照执行优先级由高到低分别为调速解脱策略、回溯解脱策略以及时刻调整解脱策略；其中进行回溯解脱策略时，设定每个航班进行一次回溯；

若航空器处于运行状态，则可以采用调速、回溯、时刻调整进行冲突解脱；若航空器处于初始状态或回溯状态，则只可以选择调速和时刻调整进行冲突解脱;

步骤(5)按照执行优先级由高到低分别为调速解脱策略、回溯解脱策略以及时刻调整解脱策略具体为，

首先进行调速解脱策略，执行步骤(5.1)，

(5.1)调速解脱策略，若航班为运行状态，则根据航空器性能，调整当前航班的过点速度，计算对应的过点时间窗，若某个调速情况下过点时间窗与目标点的时间窗序列中以已存在的时间窗均不存在冲突，则冲突解脱完成，将航班的过点时间窗加入当前点的过点时间窗序列中，执行步骤(4)；否则表示需要进行其他方式的冲突解脱，执行步骤(5.2)；

若航班为初始状态，则根据航空器性能，调整当前航班的过点速度，计算对应的过点时间窗，若某个调速情况下过点时间窗与目标点的时间窗序列中以已存在的时间窗均不存在冲突，则冲突解脱完成，将航班的过点时间窗加入当前点的过点时间窗序列中，执行步骤(4)；否则表示需要进行其他方式的冲突解脱，执行步骤(5.3)；

若航班为回溯状态，则根据航空器性能，调整当前航班的过点速度，计算对应的过点时间窗，判断是否能满足平移后的时间窗，若某个调速情况下过点时间窗与当前航班在目标点已存在的时间窗重合，则冲突解脱完成，执行步骤(4)；否则表示需要进行其他方式的冲突解脱，执行步骤(5.3)；

(5.2)回溯解脱策略，根据航空器性能，调整当前航班的过点速度，使航班在目标点的过点延误最小，并记录延误时间；回溯上一点，将目标点改为当前目标点的上一点，并平移当前航班在目标点的时间窗，移动幅度为延误时间，标识航班状态为回溯状态，执行步骤(5)；

(5.3)时刻调整解脱策略，调整当前航班预计进入终端区空域的时间，若当前航班存在已经进行执行冲突解脱的路径点，则遍历点集合，从对应的过点时间窗序列中删除当前航班的时间窗；对航班序列中，当前航班开始向后的航班序列进行重新排序，执行步骤(3)。

2.根据权利要求1所述的基于航班流预排序的终端区空域冲突探测与解脱算法，其特征在于：步骤(5.1)调速解脱策略，若航班为运行状态，则根据航空器性能，调整当前航班的过点速度，调整幅度为-10％～10％，调整步长为1％；

若航班为初始状态，则根据航空器性能，调整当前航班的过点速度，调整幅度为-10％～10％，调整步长为1％；

若航班为回溯状态，则根据航空器性能，调整当前航班的过点速度，调整幅度为-10％～10％，调整步长为1％。