[发明专利]飞行流量调控方法及系统

说明书

技术领域

本发明实施例涉及航空管理，尤其涉及一种飞行流量调控方法及系统。

背景技术

我国经济的快速增长带动了我国航空运输业的发展，进入二十一世纪之后，我国每年的航班数量直线上升，由此带来的空域拥挤问题日益严重。尤其是在北京、上海和广州等经济发达的城市，航班延误非常严重，这不仅给乘客带来了严重的经济损失，也给航空公司带来了很大负面的影响。另外，空域的拥挤严重威胁着航班的飞行安全，安全事故的发生阻碍了航空运输业的进一步发展。空中交通流量管理是解决空中交通拥挤最为有效和经济的手段，通过改变飞机的起飞时间和飞行路径达到流量调控的目的，从而降低空中交通拥挤度，提高空域的利用率。

空中交通流量调控最初局限于局部区域的管理，主要是对终端区和机场飞机起降的重新排序，从而暂时缓解局部区域的拥挤问题。但是，随着飞行流量的进一步增长，这种方法带来的波及效应影响了其他区域的飞行安排。因此，现有的空中交通流量调控方法，无法实现整个空域的全局管理，除此之外此外，该方法也更无法针对飞机的机型，以及空域中雷雨、大风、暴雪等恶劣天气的影响，甚至遇到军事演练需要对某块儿空域临时关闭的情况。因此，如何根据上述各种情况导致的空域容量的动态变化对飞行流量进行调整是当前亟需解决的问题。

发明内容

本发明实施例提供一种飞行流量调控方法及系统，能够根据空域容量的动态变化对飞行流量进行动态调整。

一方面，本发明实施例提供一种飞行流量调控方法，所述方法包括：

(a)根据航班信息数据库中的航班信息进行初始化，生成N个种群，每个种群中包括多条染色体，其中，每条染色体包括每个航班的起飞时刻和飞行路径；所述航班信息包括每个航班的可选起飞时刻集合、可选飞行路径集合，每条染色体中包含的每个航班的起飞时刻和飞行路径是在所述可选起飞时刻集合和所述可选飞行路径集合中随机选取的；

(b)分别将所述N个种群中的每条染色体分解为多条子染色体；

(c)分别对每个种群中的多条子染色体进行种群内的交叉和变异处理，得到每个种群的多个进化后的子染色体；

(d)分别将每个种群的多个进化后的子染色体进行种群内的合并，得到进化后的所述N个种群，每个进化后的种群包括多条进化后的染色体；

(e)根据进化后的所述N个种群中的多条进化后的染色体以及空域容量信息数据库中的空域容量信息，获取每个种群的空中交通拥挤度目标函数和航班延误时间目标函数的解集，所述解集中的每个解包括空中交通拥挤度目标函数值和航班延误时间目标函数值；

(f)根据每个种群的空中交通拥挤度目标函数和航班延误时间目标函数的解集对目标解集进行更新；

(g)判断所述N个种群中是否进化结束，若所述N个种群进化结束，则在所述目标解集选取目标解，并按照所述目标解对应的染色体中每个航班的起飞时刻和飞行路径对每个航班进行调控；若所述N个种群进化未结束，则再次执行步骤(b)至(g)。

另一方面，本发明实施例提供一种飞行流量调控系统，所述系统包括：

初始化单元，用于执行(a)根据航班信息数据库中的航班信息进行初始化，生成N个种群，每个种群中包括多条染色体，其中，每条染色体包括每个航班的起飞时刻和飞行路径；所述航班信息包括每个航班的可选起飞时刻集合、可选飞行路径集合，每条染色体中包含的每个航班的起飞时刻和飞行路径是在所述可选起飞时刻集合和所述可选飞行路径集合中随机选取的；

分解单元，用于执行(b)分别将所述N个种群中的每条染色体分解为多条子染色体；

交叉变异单元，用于执行(c)分别对每个种群中的多条子染色体进行种群内的交叉和变异处理，得到每个种群的多个进化后的子染色体；

合并单元，用于(d)分别将每个种群的多个进化后的子染色体进行种群内的合并，得到进化后的所述N个种群，每个进化后的种群包括多条进化后的染色体；

结果获取单元，用于执行(e)根据进化后的所述N个种群中的多条进化后的染色体以及空域容量信息数据库中的空域容量信息，获取每个种群的空中交通拥挤度目标函数和航班延误时间目标函数的解集，所述解集中的每个解包括空中交通拥挤度目标函数值和航班延误时间目标函数值；

更新单元，用于执行(f)根据每个种群的空中交通拥挤度目标函数和航班延误时间目标函数的解集对目标解集进行更新；