機場場面活動目標的沖突規(guī)避系統(tǒng)及規(guī)避方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及機場場面運行數(shù)據處理技術領域。
【背景技術】
[0002]我國民航發(fā)展迅速，機場場面的飛機和車輛的數(shù)量與日俱增。為適應這種增長，機場規(guī)模越來越大，跑道由一條增加到兩條、三條，停機位數(shù)量也迅速增加，帶來的后果就是場面的滑行道布局也越來越復雜，交叉口密布。一條路由往往會經過多個滑行道和交叉口，并且在同一時刻，有多架飛機在場面上滑行。飛機滑行時要保持一定的距離，以避免擦碰或者尾流干擾，因此塔臺管制員的工作任務之一就是規(guī)劃飛機滑行路由以及在飛機滑行時監(jiān)視各飛機的運行，避免互相靠近。
[0003]但是，采用人工為主的監(jiān)視及指揮方式容易產生較多問題，包括:
[0004]1、當前的引導和沖突避讓完全依靠人工(管制員和飛行員)觀察，反應時間較長，且人工觀察存在誤差，影響運行安全。
[0005]2、當活動目標數(shù)量增多時，管制員任務繁忙，塔臺的空間有限，不可能完全按照管制需求增加人員，即使增加管制員，也會增加協(xié)調難度，拖慢決策速度。
[0006]3、一條路由可以是不同滑行道和交叉口的多種組合，采用人工方式，為了便于記憶，一般只能使用靜態(tài)路由，也就是事先在各種組合中固定選擇某些組合。難以應對突發(fā)多變的情況。
[0007]4、低能見度情況下，管制員和飛行員都難以獲得可靠的目視，因此場面活動將受到影響，導致效率降低。
[0008]故，需要一種新的技術方案以解決上述問題。

【發(fā)明內容】

[0009]本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術存在的不足，提供一種能夠獲得更多地交通數(shù)據信息的綜合檢測的視頻交通車輛檢測系統(tǒng)。
[0010]為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明機場場面活動目標的沖突規(guī)避系統(tǒng)可采用如下技術方案:
[0011]一種機場場面活動目標的沖突規(guī)避系統(tǒng)，包括引導處理模塊、路由規(guī)劃模塊及監(jiān)視數(shù)據處理模塊；所述路有規(guī)劃模塊包括存儲路由規(guī)劃信息的路由信息存儲器；監(jiān)視數(shù)據處理模塊連接機場內的監(jiān)控裝置并接收監(jiān)控裝置采集的飛機監(jiān)視信息；引導處理模塊同時接收路由規(guī)劃模塊的路由規(guī)劃信息及監(jiān)視數(shù)據處理模塊的飛機監(jiān)視信息，并將路由規(guī)劃信息及飛機監(jiān)視信息進行配對，確定路由與目標飛機的對應關系，根據每架飛機的路由得到在未來一段時間內在該路由上的運動是否與其他飛機的路由有交叉或者重復，對應的情況是兩架飛機從同一個交叉路口經過或者有一部分路由重復。
[0012]相對于現(xiàn)有技術，本發(fā)明能夠根據路由和飛機監(jiān)視數(shù)據，自動探測飛機沖突發(fā)生的時間和位置而可以采取避讓機制，由于對于沖突的檢測和判斷依托自動化系統(tǒng)，提高了反應時間，減少誤差，增加了安全因素，并能夠免除管制員間的協(xié)調，減少失誤。以及，在低能見度條件下飛行員失去目視，自動化系統(tǒng)能提供沖突、避讓方案，幫助管制員進行場面調度。
[0013]該機場場面活動目標的沖突規(guī)避系統(tǒng)的規(guī)避方法可以采用如下技術方案，包括:
[0014](I)、熱區(qū)計算，即對于兩架飛機路由交叉的情況，以路由交叉點為中心，設定附近區(qū)域為“熱區(qū)”;對于路由重復的情況，以重復部分的起始點為中心，設定其附近區(qū)域為“熱區(qū)”；
[0015](2)、避讓順序計算，即當任意飛機先接近熱區(qū)時，將此飛機和與之沖突的飛機信息同時提交給管制員，告知有兩架飛機可能沖突，為了避免沖突，系統(tǒng)即將放行某一架，另一架避讓，提醒管制員進行選擇；在一定時間內，如果管制員做出決策，系統(tǒng)將依據決策放行飛機進入熱區(qū)；如果管制員不做決策，系統(tǒng)將根據事先確定的放行原則自動放行某一飛機進入熱區(qū)；
[0016](3)、熱區(qū)鎖定，即當飛機進入熱區(qū)后，此熱區(qū)就處于鎖定狀態(tài)，處于避讓狀態(tài)的飛機將不允許進入熱區(qū)；飛機經過熱區(qū)后，此熱區(qū)的鎖定狀態(tài)解除，避讓狀態(tài)的飛機可以進入；當避讓的飛機也經過熱區(qū)后，整過避讓過程結束。
【附圖說明】
[0017]圖1是本發(fā)明機場場面活動目標的沖突規(guī)避系統(tǒng)的結構框圖。
【具體實施方式】
[0018]下面結合附圖和具體實施例，進一步闡明本發(fā)明，應理解這些實施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍，在閱讀了本發(fā)明之后，本領域技術人員對本發(fā)明的各種等價形式的修改均落于本申請所附權利要求所限定的范圍。
[0019]如圖1所示，本發(fā)明公開一種機場場面活動目標的沖突規(guī)避系統(tǒng)，包括引導處理模塊、路由規(guī)劃模塊、監(jiān)視數(shù)據處理模塊、管制員人機界面。
[0020]所述路有規(guī)劃模塊包括存儲路由規(guī)劃信息的路由信息存儲器；
[0021]監(jiān)視數(shù)據處理模塊連接機場內的監(jiān)控裝置并接收監(jiān)控裝置采集的飛機監(jiān)視信息;
[0022]引導處理模塊同時接收路由規(guī)劃模塊的路由規(guī)劃信息及監(jiān)視數(shù)據處理模塊的飛機監(jiān)視信息，并將路由規(guī)劃信息及飛機監(jiān)視信息進行配對，確定路由與目標飛機的對應關系，根據每架飛機的路由得到在未來一段時間內在該路由上的運動是否與其他飛機的路由有交叉或者重復，對應的情況是兩架飛機從同一個交叉路口經過或者有一部分路由重復。
[0023]管制員人機界面，引導處理模塊箱管制員人機界面發(fā)送路由交叉提示信息及沖突解脫方案信息，以供管制員參考。管制員也可以通過管制員人機界面輸入人工路由規(guī)劃信息及方案選擇信息給引導處理模塊。
[0024]所述機場內的監(jiān)控裝置使用視頻識別技術，通過建立飛機和車輛特征庫，區(qū)分出各類飛機及各類車輛，并對視頻錄取的飛機圖像進行機尾號定位，識別出某飛機出現(xiàn)在某攝像機識別區(qū)域內。
[0025]使用上述機場場面活動目標的沖突規(guī)避系統(tǒng)的規(guī)避方法包括:
[0026](I)、熱區(qū)計算，即對于兩架飛機路由交叉的情況，以路由交叉點為中心，設定附近區(qū)域為“熱區(qū)”;對于路由重復的情況，以重復部分的起始點為中心，設定其附近區(qū)域為“熱區(qū)”。
[0027](2)、避讓順序計算，即當任意飛機先接近熱區(qū)時，將此飛機和與之沖突的飛機信息同時提交給管制員，告知有兩架飛機可能沖突，為了避免沖突，系統(tǒng)即將放行某一架，另一架避讓，提醒管制員進行選擇；在一定時間內，如果管制員做出決策，系統(tǒng)將依據決策放行飛機進入熱區(qū)；如果管制員不做決策，系統(tǒng)將根據事先確定的放行原則自動放行某一飛機進入熱區(qū)；所述的事先確定的放行原則包括:先來先放行或者小飛機避讓大飛機，可以依據機場實際情況進行選擇。
[0028](3)、熱區(qū)鎖定，即當飛機進入熱區(qū)后，此熱區(qū)就處于鎖定狀態(tài)，處于避讓狀態(tài)的飛機將不允許進入熱區(qū)；飛機經過熱區(qū)后，此熱區(qū)的鎖定狀態(tài)解除，避讓狀態(tài)的飛機可以進入；當避讓的飛機也經過熱區(qū)后，整過避讓過程就結束了。
[0029]而進一步的，有3架以上飛機在同一個交叉路口沖突時，將這種情況分解為飛機之間的兩兩沖突，當?shù)谝患茱w機進入熱區(qū)后，與該第一架飛機沖突的其他飛機都處于避讓狀態(tài)，必須等待避讓；當熱區(qū)解除鎖定后，之前處于避讓狀態(tài)的飛機之間進行避讓順序計算，放行第二架飛機，剩余飛機繼續(xù)處于避讓狀態(tài)；之后重復避讓計算和放行，直至所有沖突飛機通過交叉路口。
【主權項】
1.一種機場場面活動目標的沖突規(guī)避系統(tǒng)，其特征在于，包括引導處理模塊、路由規(guī)劃模塊及監(jiān)視數(shù)據處理模塊； 所述路有規(guī)劃模塊包括存儲路由規(guī)劃信息的路由信息存儲器； 監(jiān)視數(shù)據處理模塊連接機場內的監(jiān)控裝置并接收監(jiān)控裝置采集的飛機監(jiān)視信息； 引導處理模塊同時接收路由規(guī)劃模塊的路由規(guī)劃信息及監(jiān)視數(shù)據處理模塊的飛機監(jiān)視信息，并將路由規(guī)劃信息及飛機監(jiān)視信息進行配對，確定路由與目標飛機的對應關系，根據每架飛機的路由得到在未來一段時間內在該路由上的運動是否與其他飛機的路由有交叉或者重復，對應的情況是兩架飛機從同一個交叉路口經過或者有一部分路由重復。2.根據權利要求1所述的機場場面活動目標的沖突規(guī)避方法，其特征在于:還包括管制員人機界面，引導處理模塊箱管制員人機界面發(fā)送路由交叉提示信息。3.根據權利要求2所述的機場場面活動目標的沖突規(guī)避方法，其特征在于:所述機場內的監(jiān)控裝置使用視頻識別技術，通過建立飛機和車輛特征庫，區(qū)分出各類飛機及各類車輛，并對視頻錄取的飛機圖像進行機尾號定位，識別出某飛機出現(xiàn)在某攝像機識別區(qū)域內。4.根據權利要求1或2或3所述的機場場面活動目標的沖突規(guī)避系統(tǒng)的規(guī)避方法，其特征在于，包括: (1)、熱區(qū)計算，即對于兩架飛機路由交叉的情況，以路由交叉點為中心，設定附近區(qū)域為“熱區(qū)”;對于路由重復的情況，以重復部分的起始點為中心，設定其附近區(qū)域為“熱區(qū)”； (2)、避讓順序計算，即當任意飛機先接近熱區(qū)時，將此飛機和與之沖突的飛機信息同時提交給管制員，告知有兩架飛機可能沖突，為了避免沖突，系統(tǒng)即將放行某一架，另一架避讓，提醒管制員進行選擇；在一定時間內，如果管制員做出決策，系統(tǒng)將依據決策放行飛機進入熱區(qū)；如果管制員不做決策，系統(tǒng)將根據事先確定的放行原則自動放行某一飛機進入熱區(qū)； (3)、熱區(qū)鎖定，即當飛機進入熱區(qū)后，此熱區(qū)就處于鎖定狀態(tài)，處于避讓狀態(tài)的飛機將不允許進入熱區(qū)；飛機經過熱區(qū)后，此熱區(qū)的鎖定狀態(tài)解除，避讓狀態(tài)的飛機可以進入；當避讓的飛機也經過熱區(qū)后，整過避讓過程結束。5.根據權利要求4所述的機場場面活動目標的沖突規(guī)避方法，其特征在于: 步驟(2)中的事先確定的放行原則包括:先來先放行或者小飛機避讓大飛機。6.根據權利要求4或5所述的機場場面活動目標的沖突規(guī)避方法，其特征在于:有3架以上飛機在同一個交叉路口沖突時，將這種情況分解為飛機之間的兩兩沖突，當?shù)谝患茱w機進入熱區(qū)后，與該第一架飛機沖突的其他飛機都處于避讓狀態(tài)，必須等待避讓；當熱區(qū)解除鎖定后，之前處于避讓狀態(tài)的飛機之間進行避讓順序計算，放行第二架飛機，剩余飛機繼續(xù)處于避讓狀態(tài)；之后重復避讓計算和放行，直至所有沖突飛機通過交叉路口。
【專利摘要】本發(fā)明公開了機場場面活動目標的沖突規(guī)避系統(tǒng)，通過引導處理模塊同時接收路由規(guī)劃模塊的路由規(guī)劃信息及監(jiān)視數(shù)據處理模塊的飛機監(jiān)視信息，并將路由規(guī)劃信息及飛機監(jiān)視信息進行配對，確定路由與目標飛機的對應關系，根據每架飛機的路由得到在未來一段時間內在該路由上的運動是否與其他飛機的路由有交叉或者重復，以幫助管制員進行沖突規(guī)避，減少了對人工管制的依賴，提高了安全性。
【IPC分類】G08G5/06, G08G5/04
【公開號】CN104916168
【申請?zhí)枴緾N201510298625
【發(fā)明人】邵明珩, 丁一波, 周祿華, 程先峰, 鄔秋香, 張明偉, 楊愷, 李翠霞, 黃琰, 鮑科廣, 祁偉
【申請人】南京萊斯信息技術股份有限公司
【公開日】2015年9月16日
【申請日】2015年6月3日