[发明专利]空中交通流量调控方法

摘要

本发明实施例提供一种空中交通流量调控方法。本发明空中交通流量调控方法通过对每一代种群参与局部搜索的染色体数量进行动态调整，使每一代种群参与局部搜索的染色体数量都不相同，这样就可以加强对解空间的搜索能力，不容易陷入局部最优，提高解集的多样性，能够比传统的遗传算法找到更为满意的结果，保证了在航班安全飞行的前提下尽量兼顾航空公司的经济利益和航班之间的公平性。

主权项

一种空中交通流量调控方法，其特征在于，所述方法包括：第一步，建立待调控空域的航班和空域信息数据库，所述数据库包括所述待调控空域中所有航班的起飞时刻和飞行路径的集合；第二步，生成初始种群，所述初始种群由预设数量的染色体随机组成，一条染色体由所述数据库中每一航班的一个飞行路径和一个起飞时刻组成，所述一条染色体包括2N个基因，N为所述数据库中航班的数量，将所述初始种群作为第g代种群，g为自然数；第三步，使用所述第g代种群计算第一目标函数和第二目标函数，所述第一目标函数为所述待调控空域的空中交通拥挤度目标函数，所述第二目标函数为所述待调控空域中所有航班的起飞时刻延误和额外飞行路径的目标函数，得到所述第g代种群的所述第一目标函数和所述第二目标函数的解集；将所述第g代种群的所述第一目标函数和所述第二目标函数的解集存放在全局变量中；第四步，计算所述第g代种群的所述第一目标函数和所述第二目标函数的解集的多样性函数，得到所述第g代的多样性函数值；第五步，根据所述第g代的多样性函数值确定在所述第g代种群中参与局部搜索的染色体的数量ψ(g)；第六步，在所述第g代种群中随机选择ψ(g)条染色体，并替换所述ψ(g)条染色体中每一染色体的y个基因，将所述第g代种群中除所述ψ(g)条染色体以外的其他染色体和替换后的所述ψ(g)条染色体作为第g+1代种群；第七步，使用所述第g+1代种群计算所述第一目标函数和所述第二目标函数，得到所述第g+1代种群的所述第一目标函数和所述第二目标函数的解集；根据所述第g+1代种群的所述第一目标函数和所述第二目标函数的解集对所述全局变量中的所述第一目标函数和所述第二目标函数的解集进行更新；第八步，计算所述第g+1代种群的所述第一目标函数和所述第二目标函数的解集的多样性函数，得到所述第g+1代的多样性函数值；第九步，依次循环执行第五步至第八步的处理，得到第g+n代的多样性函数值，直到第g+n代到达预定循环代数；第十步，将所述全局变量中更新后的解集对应的染色体中的每个航班的起飞时刻和飞行路径来作为待调控空域的调控依据；所述多样性函数值，表示为：η=df+dl+Σi=1n-1|di-d‾|df+dl+(n-1)d‾]]>其中，为相邻的所述第一目标函数和所述第二目标函数的解之间的平均距离，所述第一目标函数和所述第二目标函数的解集为X＝(x1,x2,...,xn)，di为xi和xi+1之间的距离，df和dl分别为两个极端解与所述第一目标函数和所述第二目标函数的解边界值之间的距离，di表示为：di＝||y(xi)‑y(xi+1)||20<i<n其中，y是目标函数向量，y＝(y1,y2)，y1为所述第一目标函数，y2为所述第二目标函数。