[发明专利]基于飞行意图交互关系的空中交通复杂性评价方法

说明书

本发明公开了一种基于飞行意图交互关系的空中交通复杂性评价方法。该方法包括生成航班飞行意图历史数据库；接入航班飞行意图数据；筛选预计过航路点的航班集合；计算航班预计过点的时间范围；计算航班预计过点的高度范围；判断航班的飞行意图交互关系；计算总体复杂性等步骤。本发明提供的基于飞行意图交互关系的空中交通复杂性评价方法的有益效果是：采用基于飞行意图交互关系的方法，可以准确、快速地通过实际数据量化计算大规模空中交通态势的复杂程度，本方法不受人为因素影响，评估方法简单易用。

技术领域

本发明涉及空中交通管理技术领域，特别是涉及一种基于飞行意图交互关系的空中交通复杂性评价方法。

背景技术

空中交通复杂性评价是空中交通管制工作负荷评价的基础，对空中交通运行安全和效率有非常重要的意义。现在的空中交通复杂性评价方法主要有基于交通密度的评价和基于动态密度的评价。基于交通密度的评价方法无法考虑相同流量下由于航空器之间的冲突关系而造成的不同复杂程度。基于动态密度的评价方法需要针对多种复杂性因素人工赋权，易受人为因素影响。同时，这两种方法都没有考虑飞行意图的影响。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种基于飞行意图交互关系的空中交通复杂性评价方法，该评价方法简单易用，可实现空中交通复杂性的快速量化评价。本方法在接入航空器的飞行意图数据后，基于过航路点时的飞行意图交互关系进行空中交通复杂性评价，无需人工干预、性能可靠，是一种通过数据对大规模空中交通态势复杂性进行量化评价的方法。可以弥补当前技术和方法的不足，为新一代空中交通系统建设提供基础。

为了达到上述目的，本发明采取的技术方案是：一种基于飞行意图交互关系的空中交通复杂性评价方法，其特征在于，所述方法包括按顺序进行的下列步骤：

步骤1、生成航班飞行意图历史数据库：接入实际飞行航迹的历史数据，提取起飞机场、降落机场、机型、实际起飞时刻、实际降落时刻、实际飞经的航路点以及过点时刻和高度，存入数据库。

步骤2、接入航班飞行意图数据：从空中交通管制系统实时接入航班的飞行意图数据，提取航班的预计起飞时刻以及到达目标空域内各个航路点的名称。

步骤3、筛选预计过航路点的航班集合：根据航班飞行意图提取目标空域内各个航路点的过点航班集合。

步骤4、计算航班预计过点的时间范围：通过航班当前飞行意图从航班飞行意图历史数据库中提取从起飞机场到航路点的最小飞行时长和最大飞行时长，与航班当前飞行意图的预计起飞时刻相加计算出预计过点的最小时刻和最大时刻。

步骤5、计算航班预计过点的高度范围：通过航班当前飞行意图从航班飞行意图历史数据库中提取该机型从起飞机场起飞后过航路点的最低飞行高度和最高飞行高度。

步骤6、判断航班的飞行意图交互关系：遍历预计过航路点的航班集合，两两判断航班间的过点时间范围是否有交叉，如有交叉则两个航班间的纵向交互关系值为1，否则为零；两两判断航班间的过点高度范围是否有交叉，如有交叉则两个航班间的垂直交互关系值为1，否则为零；两个航班间的交互关系总量为纵向交互关系的值和垂直交互关系的值的和。

步骤7、计算总体复杂性：依次遍历目标空域内所有航班，将所有航班之间的交互关系总量求和，即为目标空域的总体复杂性。