[发明专利]一种基于分布式决策模型的FAB的流量管理方法

说明书

本发明涉及空中交通管理区域管制技术领域，且公开了一种基于分布式决策模型的FAB的流量管理方法，包括以下步骤：A、拟建模型：步骤1，定义任意两条飞行轨迹间的干扰或冲突为飞行交互；步骤2，建立一个分布式决策模型，分布式决策模型基于元启发式方法，采用模拟退火和爬山局部搜索相结合的混合算法来分离给定的一组相互作用的飞行器轨迹，用于解决飞行交互的分布式决策源于一种创新的数据结构，称为FAB‑飞行交互矩阵，其捕获FAB之间和内部的飞行交互信息。该基于分布式决策模型的FAB的流量管理方法，能够解决目前管理手段过于单一，航空公司和空管单位缺乏协调，使得空中领域的环境越来越恶化，会给空中交通安全造成不良影响的问题。

技术领域

本发明涉及空中交通管理区域管制技术领域，具体为一种基于分布式决策模型的FAB的流量管理方法。

背景技术

近五年来，我国民航运输量以每年平均10％的速度增长，航空运输量的快速增长导致空域内的飞行器数量急剧增长，这就需要对空域扇区流量管理进行优化。对空域信息动态扇区划分需要结合真实的空域环境、交通运输情况与空中管制情况，对扇区划分的主要影响因素进行分析，需要充分考量这三个方面。现在对空中交通流量管理基本方法是先期流量管理，飞行前流量管理，实时流量管理。我国航班飞行量以15％的速度增长，各个航班活动出现交叉以及重叠现象航空轨迹越来越集中，给空中交通流量管理工作增加了很大的难度，并且管理手段过于单一，航空公司和空管单位缺乏协调，使得空中领域的环境越来越恶化，会给空中交通安全造成不良影响。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于分布式决策模型的FAB的流量管理方法，具备提高空中交通安全的优点，解决了目前管理手段过于单一，航空公司和空管单位缺乏协调，使得空中领域的环境越来越恶化，会给空中交通安全造成不良影响的问题。

(二)技术方案

为实现提高空中交通安全的目的，本发明提供如下技术方案：一种基于分布式决策模型的FAB的流量管理方法，包括以下步骤：

A、拟建模型：

步骤1，定义任意两条飞行轨迹间的干扰或冲突为飞行交互；

步骤2，建立一个分布式决策模型，分布式决策模型基于元启发式方法，采用模拟退火和爬山局部搜索相结合的混合算法来分离给定的一组相互作用的飞行器轨迹，用于解决飞行交互的分布式决策源于一种创新的数据结构，称为FAB-飞行交互矩阵，其捕获FAB之间和内部的飞行交互信息，该模型能够在各个FAB之间实现有效的信息共享，实现无交互的4-D轨迹规划，通过计算和重新设定给定FAB中的每个飞行计划，达到在空间和时域中分离一组给定的飞机轨迹；

B.功能空域块-飞行交互矩阵：

步骤3，建立一个FAB模型以及FAB-飞行交互矩阵,FAB-飞行交互矩阵的捕获从控制FAB到中间FAB过程中由飞行器引起的交互次数，然后通过在控制FAB中实现时空间隔来解决飞行交互，并且相应地更新飞行计划，解决后，重新计算飞行交互，并更新FAB飞行交互矩阵，此过程将继续，直到所有飞行交互都得到解决；

C.交通流量管理策略：

首先，将具有最高飞行交互数的中间FAB识别为候选FAB，然后将ATFM策略(时空分离)应用于控制FAB Cj的随机选择(适应性比例选择)飞行，适应度比例法意味着选择航班的概率仅与其引起的交互次数成比例，根据修订的飞行计划重新计算飞行交互，并更新FAB飞行交互矩阵，重复该过程直到FAB-飞行交互矩阵最小总体交互，其中每个FAB做出的决策由优化过程评估，然后，基于FABs-飞行交互矩阵的交互信息被反馈给每个FAB，然后FAB做出新的决定并重复该过程，直到达到导致最小总体交互的解决方案；

D.数学建模：