終端區流量調控方法技術

本發明專利技術提供一種終端區流量調控方法，該方法包括：根據各航班預計到達時間的先后順序，生成待調度序列，然后對該待調度序列進行優化，得到使得各航班在保證陸時間間隔滿足安全時間間隔，且各航班的著陸時間在其最早/最晚著陸時間范圍內的前提下，著陸完成所需時間最短的最優序列，最后按照最優序列，對各航班進行調控，從而根據終端區的運行情況以及待著陸航班的相關信息，進行實時調度并快速地給出優化后的結果，實時的根據終端區的運行狀況，對航班進行合理調控的目的。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及信息控制
，尤其涉及一種。
技術介紹
隨著世界經濟的不斷發展，對航空運輸的需求不斷增長，導致飛機數量和飛行流 量急劇增加，空中交通擁堵問題日益嚴重，空中交通流量管理為解決該問題的重要手段。一 般來說，空中交通流量管理包括：終端區流量管理、機場流量管理和航路流量管理。其中，終 端區流量管理指在終端區的范圍內進行流量調控實時交通管理。 在繁忙終端區，擁堵現象時有發生，造成該擁堵現象的主要原因為等待著陸的航 班未能及時著陸。終端區流量管理過程中，根據提前定制好的調度方案，在確保安全的前提 下，重新為待著陸航班安排著陸次序與著陸時間，以減少航班之間的相互影響，從而降低飛 行延誤。 然而，一些突發情況，如惡劣天氣、臨時加入航班、臨時取消航班等，導致提前定制 好的調度方案不再可行。因此，如何實時的根據終端區的運行狀況來進行合理調控，是亟待 解決的問題。
技術實現思路
本專利技術提供一種，以實現實時的根據終端區的運行狀況，對 航班進行合理調控。 第一個方面，本專利技術實施例提供一種，該方法包括： 步驟1、根據各航班預計到達時間的先后順序，生成待調度序列，所述各航班為超 過閾值時間著陸的航班； 步驟2、對所述待調度序列進行優化，得到最優序列，所述最優序列為使得所述各 航班在安全著陸前提下，著陸完成所需時間最短的序列； 步驟3、按照所述最優序列，對所述各航班進行調控。 在第一個方面的第一種可能的實現方式中，所述步驟2包括： 步驟2. 1、初始化參數并建立概率分布模型，所述參數包括：擴展指數Θ，種群規 模Μ以及最大迭代次數； 步驟2. 2、根據所述待調度序列，生成第一種群，所述第一種群包括Μ個序列，所述 Μ個序列為對所述待調度序列中的所有航班重新排列得到的序列，迭代次數=0 ; 步驟2. 3、根據所述Μ個序列，確定所述第一種群的中心排列〇。； 步驟2. 4、根據所述中心排列〇。與所述擴展指數Θ建立概率分布模型，根據所述 概率分布模型，對所述中心排列〇。隨機采樣，生成（l-p)XM個序列，根據啟發式搜索，生 成pXM個序列，其中，p為比例因子，小于0 < p < 1 ; 步驟2. 5、將所述（1-p) XM個序列、所述pXM個序列加入所述第一種群，使得所述 第一種群包括2M個序列； 步驟2. 6、從所述2M個序列中，根據適應度函數確定出適應度依次降低的Μ個序 列，所述迭代次數+1，將所述步驟2. 3中的Μ個序列，更新為所述適應度依次降低的Μ個序 列； 步驟2. 7、確定所述迭代次數是否等于所述最大迭代次數，若是，則執行步驟2. 8 ; 否則，執行步驟2. 3; 步驟2. 8、確定是否有新航班進入終端區，若是，則執行步驟2. 9 ;否則，執行步驟 2. 10 ； 步驟2. 9、更新所述第一種群中的Μ個序列，執行步驟2. 3 ; 步驟2. 10、將所述適應度依次降低的Μ個序列中適應度最高的序列，作為所述最 優序列輸出。 結合第一個方面的第一種可能的實現方式，在第一個方面的第二種可能的實現方 式中，所述步驟2. 6中，根據適應度函數確定出適應度依次降低的Μ個序列，包括： 步驟2. 61、從所述2Μ個序列中，刪除不滿足約束條件的序列，其中，約束條件包括 下述條件1與條件2 : 條件1、對于所述各航班中的任意一個航班i，所述航班i的指定著陸時間介于所 述航班i的預計到達時間與最晚著陸時間之間； 條件2、所述各航班著陸時，依次著陸的航班之間需滿足最小安全間隔； 步驟2. 62、根據所述適應度函數，確定序列X的適應度，所述序列X為從所述2M個 序列中刪除不滿足所述約束條件的序列后，剩余序列中的任意一個； 步驟2. 63、根據所述序列X的適應度，從所述剩余序列中確定出所述適應度依次 降低的Μ個序列。 結合第一個方面的第一種可能的實現方式，在第一個方面的第三種可能的實現方 式中，所述適應度函數為： T = max，其中，ALT⑴表示航班i的指定著陸時間。 結合第一個方面的第一種可能的實現方式，在第一個方面的第四種可能的實現方 式中，所述步驟2. 2中，所述第一種群包括的Μ個序列中的任一序列S，所述序列S采用實數 編碼： S = ，其中，Ν為航班的數目，&為位于所述序列S的第i個位置上 著陸的航班的實數編碼序號，1 < i < N。 結合第一個方面的第一種可能的實現方式，在第一個方面的第五種可能的實現方 式中，所述步驟2. 9中，更新所述第一種群中的Μ個序列，包括： 步驟2. 91、刪除序列Υ中已經或即將安排著陸的航班，所述序列Υ為所述Μ個序列 中的任一序列Υ ; 步驟2. 92、將所述新航班加入所述序列Υ的尾部。 結合第一個方面的第一種至第五種中任一種可能的實現方式，在第一個方面的第 六種可能的實現方式中，所述步驟2. 4中，所述概率分布模型具體為：其中，Ρ 0為所述概率分布模型，d為所述Μ個序列中兩個序 列之間的序列間距，Φ ( Θ )為歸一化常數，〇為待生成的序列。 結合第一個方面、第一個方面的第一種至第五種中任一種可能的實現方式，在第 一個方面的第七種可能的實現方式中，所述步驟1中，所述超過閾值時間著陸的航班包括： 剛進入終端區的航班，和/或，本次調控之前，已經經過優化但還未被安排著陸的航班。 本專利技術實施例提供的，根據各航班預計到達時間的先后順 序，生成待調度序列，然后對該待調度序列進行優化，得到使得各航班在保證陸時間間隔滿 足安全時間間隔，且各航班的著陸時間在其最早/最晚著陸時間范圍內的前提下，著陸完 成所需時間最短的最優序列，最后按照最優序列，對各航班進行調控，從而根據終端區的運 行情況以及待著陸航班的相關信息，進行實時調度并快速地給出優化后的結果，實時的根 據終端區的運行狀況，對航班進行合理調控的目的?！靖綀D說明】 圖1為本專利技術實施例一的流程圖； 圖2為本專利技術一實施例的動態調度示意圖； 圖3為本專利技術實施例一中步驟2的分解示意圖。 圖4A為本專利技術再一實施例的動態調度示意圖； 圖4B為本專利技術又一實施例的動態調度示意圖?！揪唧w實施方式】 為使本專利技術實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本專利技術實施例 中的附圖，對本專利技術實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是 本專利技術一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦＠夹g中的實施例，本領域技術人員在沒 有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本專利技術保護的范圍。 在繁忙終端區，由于各種不確定因素，如惡劣天氣、臨時加入航班、臨時取消航班 等的影響，航班的飛行計劃不斷的發生變化，導致工作人員無法提前預知進入終端區的所 有航班的信息，僅憑當前的情況作出判斷。本專利技術實施例中，當前調度過程中，對于那些馬 上就要著陸的航班，若重新安排其著陸時間勢必會帶來當前第1頁1 2 3 4 本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種終端區流量調控方法，其特征在于，包括：步驟1、根據各航班預計到達時間的先后順序，生成待調度序列，所述各航班為超過閾值時間著陸的航班；步驟2、對所述待調度序列進行優化，得到最優序列，所述最優序列為使得所述各航班在安全著陸前提下，著陸完成所需時間最短的序列；步驟3、按照所述最優序列，對所述各航班進行調控。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：曹先彬，紀曉芃，單昊天，黃元駿，任一存，
申請(專利權)人：北京航空航天大學，
類型：發明
國別省市：北京;11