[发明专利]飞行流量调控方法及系统

摘要

本发明实施例提供一种飞行流量调控方法及系统，包括生成包括多条染色体的N个种群，每条染色体包括每个航班的起飞时刻和飞行路径，然后将每条染色体分解为多条子染色体并进行种群内的交叉、变异处理，再将每个种群中的进化后的多条子染色体合并为进化后的多条染色体，最后根据进化后的多条染色体以及空域容量信息求得每个种群的空中交通拥挤度目标函数和航班延误时间目标函数的解集，通过该解集对目标解集进行更新，当进化结束后在目标解集中选取目标解，并按照目标解所对应的染色体中的起飞时刻和飞行路径对航班进行调控。从而实现了根据空域容量的动态变化对飞行流量进行动态调整的目标。

主权项

一种飞行流量调控方法，其特征在于，所述方法包括：(a)根据航班信息数据库中的航班信息进行初始化，生成N个种群，每个种群中包括多条染色体，其中，每条染色体包括每个航班的起飞时刻和飞行路径；所述航班信息包括每个航班的可选起飞时刻集合、可选飞行路径集合，每条染色体中包含的每个航班的起飞时刻和飞行路径是在所述可选起飞时刻集合和所述可选飞行路径集合中随机选取的；(b)分别将所述N个种群中的每条染色体分解为多条子染色体；(c)分别对每个种群中的多条子染色体进行种群内的交叉和变异处理，得到每个种群的多条进化后的子染色体；(d)分别将每个种群的多个进化后的子染色体进行种群内的合并，得到进化后的所述N个种群，每个进化后的种群包括多条进化后的染色体；(e)根据进化后的所述N个种群中的多条进化后的染色体以及空域容量信息数据库中的空域容量信息，获取每个种群的空中交通拥挤度目标函数和航班延误时间目标函数的解集，所述解集中的每个解包括空中交通拥挤度目标函数值和航班延误时间目标函数值；(f)根据每个种群的空中交通拥挤度目标函数和航班延误时间目标函数的解集对目标解集进行更新；(g)判断所述N个种群中是否进化结束，若所述N个种群进化结束，则在所述目标解集选取目标解，并按照所述目标解对应的染色体中每个航班的起飞时刻和飞行路径对每个航班进行调控；若所述N个种群进化未结束，则再次执行步骤(b)至(g)；其中，所述航班信息包括还包括每个航班的航班机型，所述航班机型包括大型机、中型机和小型机；所述空域容量信息包括：空域中每个扇区的监视负荷阈值、协调负荷阈值；所述根据进化后的所述N个种群中的多条进化后的染色体以及空域容量信息数据库中的空域容量信息，获取每个种群的空中交通拥挤度目标函数和航班延误时间目标函数的解集包括：根据进化后的所述N个种群中第一种群的第一染色体中的每个航班的起飞时刻和飞行路径，获取空域中每个扇区在时间T内各个时刻监视流量和协调流量；其中，所述第一种群为进化后的所述N个种群中的任意一个种群，所述第一染色体为所述第一种群中的任意一个进化后的染色体；根据所述空域中每个扇区在所述各个时刻监视流量以及所述空域中每个扇区在所述各个时刻的监视负荷阈值，获取所述空域中每个扇区在所述各个时刻的监视负荷，根据所述空域中每个扇区在所述各个时刻协调流量以及所述空域中每个扇区在所述各个时刻的协调负荷阈值，获取所述空域中每个扇区在所述各个时刻的协调负荷；根据所述空域中每个扇区在所述各个时刻的监视负荷和协调负荷，获取所述空域中每个扇区在所述各个时刻的拥挤度；根据所述空域中每个扇区在所述各个时刻的拥挤度，利用所述空中交通拥挤度目标函数获取所述时间T内的空中交通拥挤度目标函数值；根据所述第一染色体中的每个航班的飞行路径，获取每个航班的额外飞行路径延误时间，根据所述第一染色体中的每个航班的起飞时刻和实际起飞时刻获取每个航班的起飞延误时间；根据所述每个航班的起飞延误时间、所述每个航班的额外飞行路径延误时间，获取每个航班的总延误时间；根据所述每个航班的总延误时间和每个航班的机型，利用所述航班延误时间目标函数获取航班延误时间目标函数值，得到所述第一染色体所对应的解；其中，所述空中交通拥挤度目标函数包括：其中，y1表示空中交通拥挤度，表示扇区Sk在t时刻的拥挤度，表示扇区Sk在时间T内的总拥挤度，表示扇区Sk在时间T内的最大拥挤度，P表示扇区的数量，φ和是权重系数；所述航班延误时间目标函数包括：y2=Σi=1NBλBδ(i)2+Σi=1NMλMδ(i)2+Σi=1NSλSδ(i)2]]>其中，y2表示航班延误时间，δ(i)表示航班i的总延误时间，所述航班i的总延误时间包括所述航班i的起飞时刻延误时间和额外飞行路径延误时间，NB、NM、NS分别表示大型航班的数量、中型航班的数量、小型航班的数量，λB，λM和λS表示各类型航班对应的权重系数，且λB>λM>λS。