航班流量的调控方法和装置与流程

技术特征：

1.一种航班流量的调控方法，其特征在于，包括：

建立预设的空域和时间内待优化的n个航班的数据集，所述数据集中的元素为每个航班从起飞到依次进入航线所属的每个扇区及降落的初始时间t_ij；

在所述初始时间t_ij的基础上，引入所述初始时间t_ij对应的延迟时间delay_ij作为决策变量，建立基于所述决策变量的航班流量调控的线性模型，其中，所述线性模型中以最小化所述n个航班的平均延迟时间为目标函数，i为正整数，j为非负整数；

确定所述线性模型中求解目标函数的约束条件；

采用混合整数规划方法，求解满足所述约束条件下的目标函数的最优解，以实现对航班流量的调控。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述每个航班从起飞到依次进入航线所属的每个扇区及降落的初始时间t_ij，表示为：

t_ij＝t_i0+(s_ij-s_i0)/(s_if-s_i0)*(t_if-t_i0)

其中，i表示第i个航班，j表示第j个扇区，t_i0表示第i航班的起飞时间，t_if表示第i个航班的降落时间，s_i0表示为第i个航班的起飞位置，s_ij表示第i个航班进入第j个扇区的位置，s_if表示第i个航班的降落位置。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述目标函数表示为：

$f=\min [1/n*\left({\mathrm{\Σ}}_{i=1}^n{\mathrm{delay}}_i\right)]=\min [1/n*\left({\mathrm{\Σ}}_{i=1}^n(({\mathrm{delayland}}_i+*\mathrm{\α}*{\mathrm{delayair}}_i)*{\mathrm{\β}}_i)\right)]$

其中，delay_i表示第i个航班的延迟总时间，为第i个航班在地面及进入航线所属每一个扇区的延迟时间delay_ij之和，delayland_i表示第i个航班的地面延迟总时间，delayair_i表示第i个航班的空中延迟总时间，α表示第i个航班的空中延迟系数，α>1，β_i表示第i个航班所属航空公司的权重。

4.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，所述约束条件具体包括：第一约束条件，第二约束条件及第三约束条件；

其中，所述第一约束条件为：0≤num_j≤num_jmax，所述第二约束条件为：t_ij+delay_ij≤t_ij+1+delay_ij+1，所述第三约束条件为：delay_i≤delay_imax；

其中，num_j表示每一时刻第j个扇区的航班数量，num_jmax表示第j个扇区预设航班数量的最大值，delay_ij+1表示第i个航班进入第j+1个扇区的延迟时间， delay_imax表示第i个航班预设延迟时间的最大值。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述采用混合整数规划方法，求解满足所述约束条件下的目标函数的最优解，以实现对航班流量的调控具体包括：

采用混合整数规划方法，求解同时满足所述第一约束条件，第二约束条件及所述第三约束条件下的目标函数的最优解，以实现对种航班流量的调控。

6.一种航班流量的调控装置，其特征在于，包括：

建立模块，用于建立预设的空域和时间内待优化的n个航班的数据集，所述数据集中的元素为每个航班从起飞到依次进入航线所属的每个扇区及降落的初始时间t_ij；

所述建立模块，还用于在所述初始时间t_ij的基础上，引入所述初始时间t_ij对应的延迟时间delay_ij作为决策变量，建立基于所述决策变量的航班流量调控的线性模型，其中，所述线性模型中以最小化所述n个航班的平均延迟时间为目标函数，i为正整数，j为非负整数；

确定模块，用于确定所述线性模型中求解目标函数的约束条件；

求解模块，用于采用混合整数规划方法，求解满足所述约束条件下的目标函数的最优解，以实现对航班流量的调控。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述每个航班从起飞到依次进入航线所属的每个扇区及降落的初始时间t_ij，表示为：

t_ij＝t_i0+(s_ij-s_i0)/(s_if-s_i0)*(t_if-t_i0)

其中，i表示第i个航班，j表示第j个扇区，t_i0表示第i航班的起飞时间，t_if表示第i个航班的降落时间，s_i0表示为第i个航班的起飞位置，s_ij表示第i个航班进入第j个扇区的位置，s_if表示第i个航班的降落位置。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述目标函数表示为：

$f=\min [1/n*\left({\mathrm{\Σ}}_{i=1}^n{\mathrm{delay}}_i\right)]=\min [1/n*\left({\mathrm{\Σ}}_{i=1}^n(({\mathrm{delayland}}_i+*\mathrm{\α}*{\mathrm{delayair}}_i)*{\mathrm{\β}}_i)\right)]$

其中，delay_i表示第i个航班的延迟总时间，为第i个航班在地面及进入航线所属每一个扇区的延迟时间delay_ij之和，delayland_i表示第i个航班的地面延迟总时间，delayair_i表示第i个航班的空中延迟总时间，α表示第i个航班的空中延迟系数，α>1，β_i表示第i个航班所属航空公司的权重。

9.根据权利要求6-8任一项所述的装置，其特征在于，所述约束条件具 体包括：第一约束条件，第二约束条件及第三约束条件；

其中，所述第一约束条件为：0≤num_j≤num_jmax，所述第二约束条件为：t_ij+delay_ij≤t_ij+1+delay_ij+1，所述第三约束条件为：delay_i≤delay_imax；

其中，num_j表示每一时刻第j个扇区的航班数量，num_jmax表示第j个扇区预设航班数量的最大值，delay_ij+1表示第i个航班进入第j+1个扇区的延迟时间，delay_imax表示第i个航班预设延迟时间的最大值。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述求解模块具体用于：

采用混合整数规划方法，求解同时满足所述第一约束条件，第二约束条件及所述第三约束条件下的目标函数的最优解，以实现对种航班流量的调控。