專利名稱：基于流量比率的區(qū)域尾隨間隔限制值的計(jì)算方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及空中交通戰(zhàn)術(shù)流量管理領(lǐng)域，尤其涉及一種適用于管制區(qū)域內(nèi)或管制區(qū)域之間的單個(gè)空域單元接收率限制條件下尾隨間隔限制值的自動(dòng)化計(jì)算方法。
背景技術(shù)：
隨著我國空中交通流量的增長，交通擁擠問題越來越突出，由于流量控制原因所導(dǎo)致的航班延誤日益增加。區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)交通擁擠時(shí)主要通過發(fā)布尾隨間隔限制或要求航班進(jìn)行起飛申請(qǐng)的方式來進(jìn)行流量管理，尾隨間隔控制是一種戰(zhàn)術(shù)流量管理方法，通過控制同一航線上飛往同一方向的航空器的縱向間隔，使得單位時(shí)間內(nèi)通過某一航路點(diǎn)、進(jìn)入某一扇區(qū)或到達(dá)某一機(jī)場的飛行量減少，從而緩解目標(biāo)航路點(diǎn)、扇區(qū)或機(jī)場已經(jīng)或預(yù)計(jì)出現(xiàn)的交通擁塞。
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在實(shí)際運(yùn)行中尾隨間隔控制主要依靠管理者的經(jīng)驗(yàn)來作出決策，缺乏科學(xué)性和全局性，因此，迫切需要加快建設(shè)相關(guān)的決策支持系統(tǒng)，采用科學(xué)的方法來產(chǎn)生尾隨間隔限制，當(dāng)前國內(nèi)外的研究者對(duì)于尾隨間隔流量控制的研究主要集中于對(duì)于單個(gè)空域單元容量約束下的限制進(jìn)行計(jì)算，但是在計(jì)算過程中沒有考慮到對(duì)不同航班流限制的公平性問題。尾隨間隔限制是對(duì)航班流進(jìn)行的限制，基于各股航班流的流量大小的比率來生成尾隨間隔值的技術(shù)實(shí)現(xiàn)了對(duì)航班流限制的公平性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)目標(biāo)空域單元接收率限制條件下的尾隨間隔值生成的應(yīng)用場景，提出了一種基于流量比率的尾隨間隔值的計(jì)算方法，該方法基于航班流之間的流量比率來生成尾隨間隔值，充分考慮了對(duì)航班流限制的公平性，適用于對(duì)機(jī)場、扇區(qū)、航路點(diǎn)等空域單元在特定時(shí)段內(nèi)允許通過的航班架次限制條件下的尾隨間隔值的計(jì)算。步驟一計(jì)算各股航班流允許通過的航班架次。有S股流量，各股流量在控制時(shí)段預(yù)計(jì)進(jìn)入目標(biāo)空域的航班架次，預(yù)計(jì)
進(jìn)入目標(biāo)空域的最大總航班架次=ΣΝΓ，計(jì)算各分支航班流預(yù)計(jì)通過目標(biāo)空域的
Nong
航班流量占通過目標(biāo)空域總流量的比率Rj,義=ητ—，目標(biāo)空域在時(shí)段允許通過的總
max
航班架次為Ndes,分配到各股流量允許通過的航班架次為=步驟二 對(duì)各股航班流逐個(gè)計(jì)算尾隨間隔限制值。將各股航班流根據(jù)的值從大到小進(jìn)行排序，并依次進(jìn)行尾隨間隔限制值的計(jì)算；對(duì)于航班流j，若= ,WlKh = ΝΓ，否則對(duì)該航班流搜索求解尾隨間隔限制值，從尾隨間隔限制值取值的整數(shù)集合中的最小值開始，從小到大進(jìn)行搜索，對(duì)于所搜索的每個(gè)值，統(tǒng)計(jì)在該限制值下能通過的航班架次，具體計(jì)算方法如下令航班i的預(yù)計(jì)過點(diǎn)時(shí)間為ETAi,滿足間隔限制下的過點(diǎn)時(shí)間為STAi,對(duì)于控制時(shí)段內(nèi)通過的第一架航班，STAi=ETAi,對(duì)于其他航班，STAi = max (STV^Vtimesepe, ETAiJ，Vtimesepe為所取的時(shí)間間隔值，根據(jù)STAi即可統(tǒng)計(jì)在限制時(shí)段內(nèi)限制值為Vtim_pe時(shí)航班流j能通過的航班架次;直到搜索到某個(gè)限制值'，滿足VVf，則停止搜索，Vj限制值下航班流j中不能進(jìn)入目標(biāo)空域的航班架次為= NJts-Nf ；已生成限制值的航班流為j = Ρ··Ρ，則進(jìn)入目標(biāo)空域的航班總架次為Nmax-YjN^d，判斷該值是否小于Ndes，若小于則結(jié)束，否則繼續(xù)計(jì)算下一股航班流的尾隨
戶I
間隔值；

步驟三對(duì)步驟二中所生成的間隔限制值進(jìn)行減小限制值的調(diào)整?；诓襟E二中對(duì)各股航班流生成的間隔限制值統(tǒng)計(jì)此時(shí)進(jìn)入目標(biāo)空域的航班架
S
次總量Nsdl, Nsch = 1#廣且Nsdl < = Ndes,若Nsdl < Ndes,將航班流按照步驟二中所生成的尾
7=1
隨間隔限制值從小到大進(jìn)行排序，依次對(duì)各股航班流進(jìn)行處理，對(duì)航班流j，搜索是否存在比'更小的限制值V' P使得V' ^旬隔值下能通過受限空域的總航班架次N' sc;h仍然滿足N' sch<= Ndes,則航班流j的尾隨間隔值修正為V' P若未搜索到滿足該條件的值，則航班流j的間隔值仍為 '，當(dāng)對(duì)所有航班流都進(jìn)行過搜索或者滿足Nsdl = Ndes時(shí)結(jié)束搜索。本發(fā)明中提出的尾隨間隔值的計(jì)算方法，公平且有效地解決了單個(gè)空域單元特定時(shí)段內(nèi)允許通過架次受限時(shí)的尾隨間隔值的自動(dòng)化計(jì)算，彌補(bǔ)了當(dāng)前單個(gè)空域單元受限情況下尾隨間隔限制的制定依賴于經(jīng)驗(yàn)，缺乏科學(xué)的決策支持方法的不足。


圖I是基于流量比率的尾隨間隔值計(jì)算方法應(yīng)用場景示意2是尾隨間隔限制值計(jì)算流程3是不同尾隨間隔限制值下的過點(diǎn)時(shí)間
具體實(shí)施例方式為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚，以下結(jié)合附圖及實(shí)例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明，應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。算例如下 某終端區(qū)8:00-8:30能接收20架航班，該終端區(qū)有A、B、C、D四個(gè)進(jìn)場走廊口，見圖I，各個(gè)走廊口預(yù)計(jì)進(jìn)入終端的航班架次分別為6架，4架，12架，8架。計(jì)算流程見圖2，具體步驟如下I、根據(jù)公式iVf = L Rj * Ndes」計(jì)算各走廊口允許接收的航班架次為4架，2架，8架，5架。2、對(duì)于走廊口 A，航班預(yù)計(jì)進(jìn)入走廊口的時(shí)間如圖3，尾隨時(shí)間間隔值的取值為整數(shù)，從小到大對(duì)各個(gè)整數(shù)值進(jìn)行搜索，直到8:00-8:30通過的架次為<=4架，所搜索到滿足條件的尾隨間隔值取值為7分鐘，該間隔值下通過的航班架次為4架。對(duì)于其他各個(gè)走廊口依次采用該方法，直到通過的總架次<=20架3、對(duì)于尾隨間隔限制下多控的航班進(jìn)行減小尾隨間隔值的調(diào)整，假設(shè)尾隨間隔限制下各股流量通過終端區(qū)的總架次為19架，小于20架，對(duì)于走廊口 A的航班流尾隨間隔值從6開始從大到小搜索，使得通過的總架次更接近但不超出20架，尾隨間隔值為6分鐘，則 通過的架次為5架，各股流量通過終端區(qū)的總架次為20架，沒有超出接收率的限制，因此走廊口 A的間隔限制取值為6分鐘。
權(quán)利要求
1.一種基于流量比率的尾隨間隔限制值的計(jì)算方法，其特征在于所述方法包括如下步驟步驟一計(jì)算各股航班流允許通過的航班架次； 有S股流量，各股流量在控制時(shí)段預(yù)計(jì)進(jìn)入目標(biāo)空域的航班架次#；，預(yù)計(jì)進(jìn)入目標(biāo)空域的最大總航班架次
全文摘要
本發(fā)明涉及一種區(qū)域內(nèi)的尾隨間隔限制值的計(jì)算方法，該方法包括三個(gè)步驟首先根據(jù)預(yù)計(jì)通過受限空域的各分支航班流的流量占所有航班流總流量的比率來計(jì)算各股流量在受限時(shí)段內(nèi)允許通過的航班架次，然后從尾隨間隔值的取值集合中搜索最小的尾隨間隔限制值，使得在該限制值下能通過的航班架次小于等于根據(jù)流量比率所確定的允許通過的航班架次，在各分支航班流的間隔限制值均生成后，最后在通過受限空域的總流量不超出允許通過的流量的條件下，基于各分支航班流已生成的尾隨間隔值搜索滿足條件的更小的限制值。
文檔編號(hào)G08G5/00GK102890876SQ201210330998
公開日2013年1月23日 申請(qǐng)日期2012年9月10日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月10日
發(fā)明者謝華, 張穎, 胡明華, 彭瑛, 李 杰, 許俐, 袁立罡, 葉博嘉 申請(qǐng)人:南京航空航天大學(xué)