[发明专利]一种空中廊道航班延误系统弹性测算方法

说明书

本发明涉及空中廊道系统技术领域，具体涉及一种空中廊道航班延误系统弹性测算方法，包括构建了一个航班延误偏差‑延误累积量‑延误弹性系数多层次测算方法，测算了单个航班延误偏差、系统延误累积量和系统延误弹性系数，基于所构建的延误偏差‑延误累积量‑延误弹性系数的多层次测算框架，可以检测空中廊道航班飞行过程中实际时间与计划时间的偏差进而计算得到单个航班延误偏差；通过概率分布累计单个航班延误偏差又得到系统延误累积量，用以表征延误累积‑恢复的动态过程；进而通过其关系表达系统延误弹性以评估系统从延误中恢复的能力。

技术领域

本发明涉及空中廊道系统技术领域，具体涉及一种空中廊道航班延误系统弹性测算方法。

背景技术

随着我国航空出行需求的日益增加，航空运行总量与航班运行准点率之间的矛盾日益突出，空域拥挤、航班大面积延误以及航班正点率下降等问题越来越严重，因此对航班延误时刻精准预测的研究，有助于相关部门对全国航班未来运行情况的整体把控，并对潜在的延误情况进行及时的调整和治理，从而降低航班延误率，保障民航运行效率，减少延误带来的损失。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服上述技术的缺陷，提供一种空中廊道航班延误系统弹性测算方法。

为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案为一种空中廊道航班延误系统弹性测算方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：单个航班延误偏差测算，利用经纬度计算航迹点间距离，根据距离加权分配时间(使用python3.6.4实现)，将航班计划起降和飞行时间分配给每一个航迹点，以实际时间减去计划时间指示飞行过程中产生的时间偏差，正值意味着延误产生，负值意味着延误吸收，至峰值即代表一个延误事件形成，延误偏差其中，x,y代表航迹点经纬度，i代表该航班飞行过程中延误事件出现的次数，l代表该飞行轨迹；

步骤2:分析个体航空流相互作用，个体航班延误引将起后续传染扩散以致引发网络拥堵。因此要建立邻近流相互作用模型，检测个体航班的微观流动性对整体空中廊道航空流网络结构的影响。跟踪个体航迹点，建立带有地理编码并包含延误事件的微观数据流集，以时间序列建立延误偏差数据流的传播特征。延误偏差时间序列的传播推算表示为：[E_t-T’+1,...,E_t-1,E_t]→[E_t+1,...,E_t+2,E_t+T]，在时间维度上检测航班延误偏差事件的分布特征和传递特征；

步骤3：系统延误累积测算，使用概率密度函数(Probability Density Function,PDF)可描述单个航班延误偏差E在某个确定取值点附近的可能性，分布函数f_E(t)表示时长为t的延误事件发生概率，阈值τ在延误偏差的极值域内进行选择以包含所有延误事件，概率密度分布为

以互补累积分布函数(Complementary Cumulative Distribution Function,CCDF)描述所有大于阈值τ的延误偏差出现概率的和，表示延误幅度的概率分布以度量累积效应，延误事件次数即是延误偏差函数经过阈值τ的次数，正延误和负延误事件的累积分布分别由下式得出：

正延误和负延误累积量分别为

d⁺＝∑_τ＞0 τ×p⁺(τ) (5)

d^-＝-∑_τ＜0τ×p^-(τ) (6)

其中d⁺和d^-可以在特定时间和位置上进行测算。