[发明专利]空中立交桥架构设计方法

说明书

一种空中立交桥架构设计方法。其包括需要使用高度层数；更新流量数据；计算空中交叉点的复杂度和碰撞风险值及分级指标值；判断哪条航路上需要搭建新的空中立交桥；计算空中立交桥作用距离；计算相邻空中交叉点桥区半径判断该空中交叉点与相邻空中交叉点之间的航路距离S₂是否小于L'₁+L_p+L₁等步骤。本发明效果：能解决在进入或离开该空中交叉点的哪一条航路上搭建立交桥及搭建几个高度层。针对“进入”空中交叉点方向的飞机，扇区或区域边界距空中交叉点的距离是否可够飞机改变一次高度，也可以推广到相邻两空中交叉点间的航路距离是否能满足最小改变一次高度的距离。因此能使高度层的协调分配原则有据可寻,为管制单位签订相关协议提供参考。

技术领域

本发明属于民用航空技术领域，特别是涉及一种空中立交桥架构设计方法。

背景技术

空中交叉点是航路网重要的组成部分，空中立交桥是我国管制员在调配繁忙空中交叉点冲突时的一种管制策略，用于减少不同方向过空中交叉点时同高度汇聚的概率，起到提高安全性，减轻管制员负荷的重要作用。然而，由于目前空中立交桥越搭越多，且在某些地方演变成“空中高架桥”，不考虑流量与空域结构，高度限制“一限到边界”且不断扩散，“活立交”变成“死立交”，且不能根据实际高度层占用情况，灵活进行高度层调配，从而严重地影响了空管系统的效率。

由于空中立交桥是我国空管指挥处理空中交叉点的一种方式，是我国的独有叫法。空中立交桥研究的文献只有2013年民航局空管局杨超发表的“单向循环航路改造对空中立交桥的影响”一篇文章；国外没有直接对应处理相同问题的借鉴。

目前空中立交桥架构设计主要依靠管制单位中管制员的经验，尚无明确的方法。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种空中立交桥架构设计方法。

为了达到上述目的，本发明提供的空中立交桥架构设计方法包括按顺序进行的下列步骤：

1)首先将经过初步判断准备搭建空中立交桥的空中交叉点处的各进入航路交通量按大小进行降序排列，然后从中选取交通量最大的那条航路r，r＝1,2,…,s，并按照小时流量统计中最大的飞机架次数来确定需要使用的高度层数m；

2)根据上述步骤1)获得的需要使用的高度层数m，按照该条航路r上的飞机架次每小时流量-(m-1)·8来更新流量数据，若更新后的流量数值小于零，按零计算；

3)采用上述更新后的流量数据计算该空中交叉点的复杂度和碰撞风险值，并根据空中交叉点的复杂度和碰撞风险值计算出空中交叉点的分级指标值I；

4)判断上述步骤3)计算出的空中交叉点的分级指标值I是否小于200，若判断结果是大于等于200，说明该航路r上需要搭建新的空中立交桥，然后选择第二大交通量的进入航路，并重复上述步骤1)至步骤3)，并按本步骤方法判断第二大交通量的航路是否需要搭建新的空中立交桥，如此往复，直到空中交叉点的分级指标值I小于200；由此确定出该空中交叉点处哪些航路上需要搭建空中立交桥以及搭建的高度层数；

5)计算该空中交叉点处空中立交桥的作用距离L，该作用距离L由桥区半径L₁和飞机改变一次高度所需距离L_P确定；

6)计算相邻空中交叉点的桥区半径L'₁

7)判断该空中交叉点与相邻空中交叉点之间的航路距离S₂是否小于L'₁+L_p+L₁，如果判断结果为是，建议在两个空中交叉点之间搭建高架桥,否则管制员根据空中态势和需要正常调配高度。

在步骤1)中，所述的需要使用的高度层数m的计算公式为：