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[发明专利]基于TCAS告警的平行跑道混合进近运行冲突风险分析方法-CN202310352932.1在审
发明人：齐雁楠;王新彤;唐明成;赵静;赵元棣 -专利权人：中国民航大学
申请日： 2023-04-04 - 公布日： 2023-07-25 - 主分类号： G08G5/04 文献下载
摘要：本发明属于空中交通管理技术领域，具体公开了一种基于TCAS的平行跑道混合进近运行快速冲突风险计算方法，包括建立飞机运动模型，包括将飞机运动轨迹投影至跑道系统平面，建立两架飞机的水平方向和垂直方向运动模型；建立航迹误差模型，采用航迹偏差数据拟合得出正态标准差沿航迹变化的关系，并对飞机航迹变化进行修正得到飞机真实位置；建立飞机冲突探测模型，包括得到飞机在水平方向和垂直方向的相对距离和相对速度，并计算得到飞机在每时刻预计相遇时间；当预计入侵飞机的飞行轨迹会穿透碰撞区域，系统用视觉和听觉信号通知机组人员。本方法实现在规划阶段对同时进近飞行程序、航行参数等因素的验证，能够实现更加客观地对平行跑道运行冲突风险定量评估。
基于 tcas 告警平行跑道混合运行冲突风险分析方法

[发明专利]一种空中交通流时距分布分析方法-CN201810885355.1有效
发明人： 赵元棣;王超;刘泽宇;庞笔照;高雪岩;蒋银;朱明 -专利权人：中国民航大学
申请日： 2018-08-06 - 公布日： 2023-04-18 - 主分类号： G06F16/29 文献下载
摘要：具有尾随关系的航空器之间时距的统计学特征具有实际的应用价值，本发明提出一种空中交通流时距分布分析方法，所述分析方法中的观测点采用自动选取的方式获得，包括步骤：筛选出沿着单一跑道方向离场的轨迹数据，从这些轨迹数据中找出每条离场轨迹的初始转弯点；提取出轨迹数据中的航向数据，利用航向的改变，选取初始转弯点；计算各个初始转弯点距离机场基准点的距离，选取其中最小距离对应的点作为观测点。初始转弯点的具体判断方法为，从时刻t开始，若某航空器离场轨迹数据中存在连续7个航向数据，它们拥有连续递增或连续递减的变化趋势，且其中第4个航向相对于第一个航向的改变量大于40度，则判断该点为初始转弯点。
一种空中通流分布分析方法

[发明专利]一种飞机入离位状态识别方法-CN202310134180.1在审
发明人： 赵元棣;罗琳璐 -专利权人：中国民航大学
申请日： 2023-02-20 - 公布日： 2023-03-31 - 主分类号： G06V20/52 文献下载
摘要：本发明提供了一种飞机入离位状态识别方法，包括步骤构建机场场面飞机数据集；构建YOLOX‑CS飞机检测模型，将待检测视频输入YOLOX‑CS飞机检测模型中，得到飞机在该视频各帧图像中的检测框信息；将检测框信息输入BYTE跟踪器，获得包括轨迹框坐标、轨迹ID在内的飞机轨迹信息文件；平滑轨迹数据而后计算停机位处飞机在监控视频中的位移情况，判断视频中的飞机为推入或推出状态，并通过文本形式反馈入位到达时刻和离位开始时刻至图像中对应飞机框中。本方法针对停机位侧向监控视频内入离位的飞机进行检测与跟踪，为机场协同决策提供数据参考，助力机场运行管理精细化管理。
一种飞机入离位状态识别方法

[发明专利]一种航空器燃油消耗的预测方法-CN202111438940.5在审
发明人： 赵元棣;吴佳馨;罗琳璐;王中义;李科频;罗鸿菲 -专利权人：中国民航大学
申请日： 2021-11-30 - 公布日： 2022-03-08 - 主分类号： G06Q10/04 文献下载
摘要：本发明提供了一种航空器燃油消耗的预测方法，包括步骤：根据各航班航路点、起落机场和飞行计划，将整个飞行过程划分为22个航段；运用相关性分析法提取与飞行油耗相关性较高的参数作为输入；通过随机森林算法分别对各航段飞行燃油消耗进行回归预测，并使用网格搜索法确定随机森林算法的重要参数；最终预测值为分航段的预测值之和，通过预测值评估模型。本方法的精确度相比行业现有飞行计划系统(Flight Planning System，FPS)算油精确度有所提升，能够达到提高航油使用效率、提高航司经济效益、降低行业整体耗油水平的目的，为航空公司进行燃油决策提供理论参考，为实现民航业的双碳目标作出贡献。
一种航空器燃油消耗预测方法

[发明专利]一种空中航路网优化方法-CN201810884834.1有效
发明人：庞笔照;赵元棣;刘泽宇;田英杰;戴福青;任治 -专利权人：中国民航大学
申请日： 2018-08-06 - 公布日： 2021-08-17 - 主分类号： G06Q10/04 文献下载
摘要：本发明提出一种空中航路网优化方法，包括步骤：初始化航班量矩阵，输入空域结合信息；确定交叉航段数量，记为n；计算理想航段方程和交叉点位置，并判断是否有三区约束；当无三区约束时，根据无约束模型计算合力，当有三区约束时，根据有约束模型计算合力；计算受合力时的航路交叉点坐标；根据原空域拓扑结构连接优化后的航路节点。其中进行步骤5时，首先确定航路交叉点的优先级，按高优先级至低优先级的顺序计算优化后的交叉点坐标，计算时若交叉点未与上一优先级的交叉点直接相连，则使用单点优化方法计算交叉点坐标，否则利用优化机制控制多点优化过程。本方法实现空中航路网结构的设计与优化，有利于提升空域资源使用效率。
一种中航路网优化方法

[发明专利]一种基于云模型的空中交通网络可靠性评价方法-CN201910032267.1有效
发明人：李善梅;王飞;张召悦;赵元棣;王涛波;张勰 -专利权人：中国民航大学
申请日： 2019-01-14 - 公布日： 2021-03-26 - 主分类号： G08G5/00 文献下载
摘要：本发明涉及一种基于云模型的空中交通网络可靠性评价方法，空中交通网络可靠性评价子系统包括空中交通网络连通可靠性评价模块、空中交通网络行程时间可靠性评价模块、空中交通网络容量可靠性评价模块和空中交通网络可靠性综合评价模块，上述模块分别实现空中交通网络连通可靠度评价、行程时间可靠度评价、容量可靠度评价和可靠性综合评价。本发明的优点是，将空中交通网络静态结构和动态交通流相结合，基于空中交通网络的连通可靠性、行程时间可靠性与容量可靠性评价结果，基于云模型对上述三类可靠性进行综合评价，以求能够科学、有效的评价空中交通网络可靠性，以便从网络结构和流量管理两个方面采取解决措施，保障飞行安全和提高运输效率。
一种基于模型空中交通网络可靠性评价方法

[发明专利]一种机场用航空器注册号的识别方法-CN202010937036.8在审
发明人： 赵元棣;李叶青;侯婕萱;陶然;吴嘉禹;聂睿鹏 -专利权人：中国民航大学
申请日： 2020-09-08 - 公布日： 2020-12-15 - 主分类号： G06K9/32 文献下载
摘要：本发明提供了一种机场用航空器注册号的识别方法，包括以下步骤：S1：利用单尺度Retinex算法对机场场面图像进行去雾处理；S2：采用SIFT算法以及直接融合法对去雾后的图像进行图像拼接；S3：对机场场面图像进行分割，对分割后的图像中的航空器进行锁定、跟踪，用于对后期的注册号提取打下基础；S4：利用S3提出的图像分割对航空器注册号进行识别，利用MATLAB开发航空器注册号识别系统，对注册号字符进行定位、切割和识别。本发明所述的一种机场用航空器注册号的识别方法解决了现有的图像识别方法在针对机场区域低能见度天气诸如降雨、大雾等状况下不具备鲁棒性的问题。
一种机场航空器注册号识别方法

[发明专利]一种空中交通态势风险热点识别方法-CN201911064956.7在审
发明人：王红勇;温瑞英;赵嶷飞;姜高扬;赵元棣;王涛波;王飞;李善梅;邓涛涛 -专利权人：中国民航大学
申请日： 2019-11-04 - 公布日： 2020-02-14 - 主分类号： G08G5/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种空中交通态势风险热点识别方法，该方法共有四个步骤：首先采集航空器综合航迹航迹数据，获取空中交通态势中每一时刻的航空器信息；其次基于航空器间位置关系，建立空中交通态势网络；然后搜索网络模型中社团结构，形成初始热点子区域；最后对初始热点子区域进行验证、综合后形成空中交通态势风险热点。采用本方法可以自动识别空中交通态势中风险热点区域所相关的航空器，且占用资金较少，评估方法简单、快速、易用。
空中交通航空器子区域航迹数据热点区域热点识别网络模型自动识别航迹搜索采集验证占用社团评估网络资金

[发明专利]一种基于双层多级网络模型的空中交通态势风险测度方法-CN201911064743.4在审
发明人：王红勇;温瑞英;赵嶷飞;王飞;赵元棣;王涛波;姜高扬;李善梅;邓涛涛 -专利权人：中国民航大学
申请日： 2019-11-04 - 公布日： 2020-01-03 - 主分类号： G08G5/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于双层多级网络模型的空中交通态势风险测度方法，该方法共有四个步骤：首先采集空管雷达综合航迹或ADS‑B航迹数据，获取空中交通态势中每一时刻的航空器信息；其次计算航空器在二维水平方向以及三维空间内的潜在冲突关系，建立双层多级的空中交通态势风险网络模型；然后计算风险网络中的各项统计指标；最后形成每一时刻对应的空中交通态势风险测度向量。本方法是空中交通态势风险的一种客观评估方法，并全面刻画了空中交通态势的二维结构及三维结构特征，且占用资金较少，评估方法简单易用，评估结果易于理解。
空中交通测度航空器三维空间三维结构特征多级网络二维结构航迹数据客观评估空管雷达评估结果潜在冲突统计指标网络模型二维航迹向量刻画采集占用评估网络资金

[发明专利]一种管制运行亚健康状态的聚类及分析方法-CN201711067112.9在审
发明人：岳仁田;贾天琪;赵嶷飞;高伟;王超;王兴隆;王飞;李楠;王涛波;赵元棣;张勰 -专利权人：中国民航大学
申请日： 2017-11-03 - 公布日： 2018-02-23 - 主分类号： G06K9/62 文献下载
摘要：本发明公开了一种管制运行亚健康状态的聚类及分析方法，通过计算机管理系统辅助实现，系统中还包括一个空中交通管制运行安全程序生成、评估子系统，空中交通管制运行安全程序生成、评估子系统用作管制运行亚健康状态的聚类及分析的操作平台；本发明依据真实运行数据对管制运行状态进行详细划分，除可明确当前管制运行所处状态外还可以明确其未来发展趋势，将风险关口提前，采取措施避免不安全事件的发生，同时还可以实现管制运行亚健康状态向管制运行健康状态的转归。
一种管制运行亚健康状态分析方法

[发明专利]一种基于双层多级网络模型的空中交通复杂性测度方法-CN201611028714.9在审
发明人：王红勇;温瑞英;赵嶷飞;王超;王洁宁;岳仁田;王飞;王兴隆;张勰;李楠;李善梅;赵元棣;黄宝军 -专利权人：中国民航大学
申请日： 2016-11-18 - 公布日： 2017-05-31 - 主分类号： G06F19/00 文献下载
摘要：一种基于双层多级网络模型的空中交通复杂性测度方法。其包括步骤1)采集空中交通管制雷达数据；步骤2)根据步骤1)获得的信息构建双层多级网络模型；步骤3)利用上述双层多级网络模型计算网络指标；步骤4)基于上述计算出的网络指标形成复杂性向量。本发明提供的基于双层多级网络模型的空中交通复杂性测度方法是空中交通复杂性的一种客观评估方法，其能够全面刻画空中交通态势的二维复杂性及三维复杂性特征，且占用资金较少，评估方法简单易用，评估结果易于理解。
一种基于双层多级网络模型空中交通复杂性测度方法

[发明专利]一种基于需求与容量不确定性的机场拥挤风险预测方法-CN201410162252.4有效
发明人：李善梅;徐肖豪;王飞;张春凤;赵嶷飞;王洁宁;王超;高伟;黄宝军;王兴隆;李楠;王红勇;赵元棣;姜高扬 -专利权人：中国民航大学
申请日： 2014-04-22 - 公布日： 2017-01-18 - 主分类号： G06F19/00 文献下载
摘要：本发明涉及一种基于需求与容量预测的机场拥挤风险预测方法，包括运行在客户端的机场拥挤风险预测子系统，该子系统包括机场需求的不确定性预测模块；机场容量的不确定性预测模块和机场拥挤的不确定性预测模块；利用所述机场需求的不确定性预测模块实现机场需求的不确定性预测，利用所述机场容量的不确定性预测模块实现机场容量的不确定性预测，利用所述机场拥挤的不确定性预测模块实现机场拥挤的不确定性预测的步骤；本发明的优点是，在机场需求与容量预测的基础上，能够快速、有效的实现机场拥挤的风险预测，从而辅助相关人员科学、合理的把握机场交通的拥挤态势，并及时有效地采取拥挤解决措施，保障空中交通的安全、高效运行。
一种基于需求容量不确定性机场拥挤风险预测方法

[发明专利]一种基于轨迹谱聚类的终端区盛行交通流识别方法-CN201310388103.5有效
发明人：王超;王飞;刘宏志;张召悦;徐肖豪;张春凤;赵嶷飞;王洁宁;高伟;赵宏伟;李楠;黄宝军;岳仁田;王兴隆;王红勇;赵元棣;姜高扬;王涛波;韩邦村 -专利权人：中国民航大学
申请日： 2013-09-01 - 公布日： 2013-12-18 - 主分类号： G08G5/00 文献下载
摘要：本发明涉及基于轨迹谱聚类的终端区盛行交通流识别方法，包括步骤：1、解析出给定机场跑道的飞行轨迹数据，划分特征轨迹点和普通轨迹点，2、建立空间直角坐标系，3、根据航迹距空间网格中心的远近提出占据度概念，用来表示某一航迹对某空间网格的占据程度，4、在轨迹局部相似性模型基础上建立迹间整体相似性模型，5、构造Laplacian相似度矩阵，然后利用谱聚类算法进行聚类分析，步骤6、采用核密度估计方法对步骤5得到的每一个聚类进行盛行交通流识别，步骤7、识别结果在显示与交互模块中显示出来，优点是，利用谱聚类算法可同时得到盛行交通流轨迹和异常轨迹，从而辅助相关人员科学、合理的规划终端区以及改善进离场航线，进而提高终端区容量。
一种基于轨迹谱聚类终端盛行通流识别方法

[发明专利]一种基于计算几何和模拟退火的空域扇区划分方法-CN201310388102.0有效
发明人：王飞;王超;刘宏志;张召悦;徐肖豪;张春凤;赵嶷飞;王洁宁;高伟;赵宏伟;李楠;黄宝军;岳仁田;王兴隆;王红勇;赵元棣;姜高扬;王涛波;徐萍 -专利权人：中国民航大学
申请日： 2013-09-01 - 公布日： 2013-11-27 - 主分类号： G06F17/50 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于计算几何和模拟退火的空域扇区划分方法，该方法通过计算机系统辅助实现，系统中包括一个扇区划分子系统，扇区划分子系统用作区域管制扇区划分方法的实现平台；本发明根据管制空域结构和交通流量空间分布，建立了管制扇区分割的模糊多目标函数和约束条件函数，提出了划设空域的二分策略，并结合模拟退火算法对扇区优化划设问题进行求解,结合二分策略的模拟退火方法满足了全局最优，扇区划设多目标优化的总体满意度比仅考虑均衡扇区平均流量时有所提高，满足最小飞行时间、最小距离和扇区边界与主要交通流的交叉角的约束，保障空域运行安全和减少航班延误。
一种基于计算几何模拟退火空域扇区划分方法

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