[发明专利]一种基于时空分布特征的多机场终端区航班流生成方法

说明书

本发明提供了一种基于时空分布特征的多机场终端区航班流生成方法，包括：分析多机场终端区航班流时空分布特征，建立关键节点及航班特征模型；依据泊松分布生成终端区内各机场的离场航班数，并根据离场航班流各组成要素的概率分布特征以及运行约束条件进行要素赋值，生成终端区离场航班流；秉持最大进场流原则，生成经由各个进场移交点进入终端区的进场航班流；以先到先服务为原则，结合终端区内关键节点的汇聚/分流特征，完成各个机场进、离场航班流的融合与排布，生成多机场终端区混合运行航班流。该方法充分考虑了多机场终端区空域结构及航班分布特征，可实现灵活多样的航班流生成，为策略决策、仿真推演等研究领域提供数据支撑。

技术领域

本发明涉及一种基于时空分布特征的多机场终端区航班流生成方法。

背景技术

终端区是航空器航路飞行与进离场阶段的飞行过渡区，因此存在大量的飞行冲突。尤其是近年来，随着机场数量和规模的不断扩大以及交通需求的迅猛增长，终端区内空域供需矛盾、空域安全隐患等问题不断凸显。航班流生成技术作为提升终端区运行效率的关键技术之一，对识别终端区内空域运行瓶颈，优化终端区航线结构，改善班期时刻排布具有重要意义，引起了国内外研究机构的广泛关注。

目前，终端区航班流生成技术通常以单机场终端区为研究对象，主要采用历史数据分析与航班计划结合的方式，通过提取航班计划中的城市对进行时刻分配，并利用历史运行的时刻区间进行二次修正，生成终端区运行航班流。该方法以航班计划为基础，因此导致生成模式固定，难以根据运行场景进行灵活便捷的航班流生成，且历史数据样本的选取对于生成结果具有较大影响。此外，单机场终端区内冲突特征较为单一，且单机场终端区不符合终端区发展趋势，因此导致相关研究存在一定的局限性。

发明内容

发明目的：本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种基于时空分布特征的多机场终端区航班流生成方法，本发明以多机场终端区为研究对象，以概率分布特征生成各机场航班流的组成要素，依据管制运行规则，从终端区资源分配的角度实现多机场航班流的融合与排布，从而保障航班流满足终端区客观运行规律，为后续运行仿真、优化验证提供可靠的数据基础。

技术方案：一种基于时空分布特征的多机场终端区航班流生成方法，包括以下步骤：

步骤1，构建关键节点及航班特征模型；

步骤2，生成终端区内各机场离场航班流；

步骤3，生成终端区最大进场航班流；

步骤4，生成终端区混合航班流。

步骤1包括：

将终端区内的机场以及空域内存在资源竞争的航路点抽象为关键节点，各关键节点PT_i的要素包括：过点航班序列和航班过点时间序列。关键节点PT_i包含的航班流要素集合设为各要素的信息说明如下：

关键节点PT_i的过点航班序列；

关键节点PT_i的航班过点时间序列，与中元素一一对应。

离场航班流Ftk包含起飞机场、起飞时间、机型、离场航线、航班过点序列、航班过点时间序列等要素。则离场航班Ftk_i表示为各要素的信息说明如下：

离场航班Ftk_i起飞机场；

离场航班Ftk_i起飞时间；

离场航班Ftk_i机型；

离场航班Ftk_i离场航线；

离场航班Ftk_i过点序列；

离场航班Ftk_i过点时间序列；