[发明专利]一种离场航班动态协同排序方法

说明书

本发明公开了一种离场航班动态协同排序方法，具体包括以下步骤：步骤1：针对机场不同的交通状态，分别建立离场航班协同排序模型；步骤2：通过动态方法获取待排序时段的待排序离场航班列表；并判断待排序时段机场交通状态；步骤3：将步骤2获取的待排序离场航班列表输入待排序时段机场交通状态对应的离场航班协同排序模型，求解离场航班协同排序模型，得到航班排序。本发明为实现离场航班动态协同排序提供一种方法，该方法契合协同决策理念，综合考虑管制单位、航空公司和机场三方的利益需求，可对离场航班进行优化排序，保证航班排序的动态性、显著减少航班延误、有效提升公平性。

技术领域

本发明属于民航空中交通管理技术领域，具体涉及一种离场航班动态协同排序方法。

背景技术

在我国经济运行稳中向好的态势下，航空事业快速发展，民航主要运输指标保持平稳较快增长。空中交通需求的持续增长与可用空域和机场资源的长期受限，给空中交通管理带来了新的机遇与挑战。目前，民航部门投入了大量的人力与物力在繁忙机场新建跑道、更新管制运行设备。但单纯依靠此方法来提高机场和终端区运行容量会受到多种因素(如时间、资金)的制约，已不能作为当前提高交通流量的有效措施。因此，如何有效地优化和调度时空资源，最大化地发挥现有机场基础设施的潜能，成为空中交通管理领域的研究热点，而在跑道系统中对航班进行离场排序优化是该领域的典型问题。

为构建管制辅助决策系统，国内外的专家学者对离场航班排序问题开展了大量研究，获得了较多的成果。但早期的研究中无论是动态规划方法，还是元启发式方法采取的均是静态排序策略。由于离场航班运行过程是一个动态连续过程，需要建立动态排序模型，航班动态排序模型是一个离散事件模型，航班队列随着时间推移离散性变化。已有模型一般以新航班加入排序队列为触发事件进行建模，但离场航班加入排序队列的时间是一定范围内的随机值，因此，队列的更新并无较好的规律性。目前较好的策略是滚动时域控制(Receding Horizon Control,RHC)，即每间隔一段时间对离场航班进行排序，从而实现对离场航班的连续排序过程。近年来，航空运输业呈现多方协同决策的发展趋势，离场航班本身作为空管、航司和机场等多方单位基于各自利益的决策载体，各方秉持不同的诉求：空管立足运行安全和降低管制负荷、航司着眼运行效率和公平性、机场注重容量提高和放行正常，离场排序的研究重点也由单目标优化逐步转向多目标优化。

本发明立足于民航运输业多方协同决策(Collaborative Decision Making,CDM)的发展趋势，着眼于离场航班排序的“动态性”、“协同性”和“定制化”。在满足离场航班排序的“动态性”方面，基于离场航班的计划撤轮档时间(Scheduled Off-Block Time，SOBT)和预计撤轮档时间(Estimated Off-Block Time，EOBT)数据，设计一种离场航班动态排序方法。本发明的“协同性”是指在对离场航班排序时，充分考虑空管、航司和机场的诉求，通过分析拥挤场景与非拥挤场景下各方诉求的差异，“定制化”地选择目标函数和约束，建立离场航班排序模型。

发明内容

本发明的目的，在于提供一种离场航班动态协同排序方法，其契合协同决策理念，综合考虑管制单位、航空公司和机场三方的利益需求，对离场航班进行优化排序，以保证航班排序的动态性、减少航班延误、提高跑道容量、提高机场放行正常率和提升公平性。

为了达成上述目的，本发明的解决方案是：

一种离场航班动态协同排序方法，包括以下步骤：

步骤1：针对机场不同的交通状态，分别建立离场航班协同排序模型；

步骤2：通过动态方法获取待排序时段的待排序离场航班列表；并判断待排序时段机场交通状态；

步骤3：将步骤2获取的待排序离场航班列表输入待排序时段机场交通状态对应的离场航班协同排序模型，求解离场航班协同排序模型，得到航班排序。