[发明专利]一种扇区动态划分方法

说明书

本发明公开了一种扇区动态划分方法，涉及民航空域扇区划分技术领域，本发明包括扇区动态划分方法；本发明以平衡扇区复杂度为目标的同时降低各扇区复杂度；同时要保证空域形状不变，扇区为凸边形，航路交叉点不临近扇区边缘等条件，对扇区边缘进行部分调整；相比于合并和重新划分的动态划分方法，本方法对扇区调整相对较小，管制员适应性更强；本发明通过建立正六边形网络，得到各正六边形的中心点；使扇区顶点基于正六边形中心点进行移动，进而改变扇区复杂度；并在移动的同时重新计算各扇区复杂度值进行评估，进而得到最终结果；本方法缩小了扇区边缘调整范围，缩短了调整时间，使扇区复杂度更快的达到均衡。

技术领域

本发明涉及民航空域扇区划分技术领域，尤其涉及一种扇区动态划分方法。

背景技术

随着我国民航业的迅猛发展，航班量和旅客吞吐量逐年递增，不断增长的客运量使空域资源“管制复杂度”与“管制员能力”不匹配的问题日益突出。管制扇区设计技术，作为空域管理的重要技术之一，是改善空域结构、合理配置空域资源的关键手段。

虽然目前我国已经制定了空域规划方法和原则，但是空域态势越发复杂并且空域状态多变，扇区的结构总是受限于现有扇区的分割和合并，目前并未出现进行基础布局的自动化调整的方法；因此，为了平衡管制员的工作负荷以及增加空域流量、保证空中交通安全，亟需实现扇区的动态划分方法，为提升枢纽运营水平提供关键支撑。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种扇区动态划分方法。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种扇区动态划分方法，包括扇区动态划分方法，其步骤如下：

获取N天的扇区数据、航路数据；

对各项数据进行数据清洗，提取并计算所需字段；

计算各扇区复杂度；

计算空域内各扇区面积；

将空域划分为正六边形网络；

基于网络建立线性规划模型；

利用分支定界法求解线性规划模型。

优选地，获取全国N天的航迹和扇区数据，共同构成全国空域复杂度运行数据；

扇区数据主要包括以下字段：扇区面积、扇区交叉点个数、扇区交叉点密度、航路穿过扇区次数、航路交叉点到扇区边界的距离、扇区最短穿越时间、扇区各顶点坐标。

优选地，每天24小时各时间段的交通密度、航向变化大于15°的飞机数量、高度变化大于750fit的飞机数量，对扇区表数据进行数据清洗，删除异常值；

其中航迹数据表中主要包括以下字段：航路坐标、航路长度和宽度、航路交叉点；对海量航迹原始数据进行数据清洗，删除异常值。

优选地，考虑扇区状态、航路密集程度、航路交叉状态对空域交通复杂度的影响，建立空域扇区复杂度模型，采用加权的方法计算空域中n个预设扇区总复杂度值TC。

优选地，利用步骤一中得到的扇区各顶点经纬度坐标集合B，其中集合中共有k个顶点B₁(x₁,y₁),B₂(x₂,y₂),…,B_k(x_k,y_k)，利用公式

计算出空域总面积S。