终端区流量调控方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及信息控制技术领域，尤其涉及一种终端区流量调控方法。
【背景技术】
[0002] 随着世界经济的不断发展，对航空运输的需求不断增长，导致飞机数量和飞行流 量急剧增加，空中交通拥堵问题日益严重，空中交通流量管理为解决该问题的重要手段。一 般来说，空中交通流量管理包括：终端区流量管理、机场流量管理和航路流量管理。其中，终 端区流量管理指在终端区的范围内进行流量调控实时交通管理。
[0003] 在繁忙终端区，拥堵现象时有发生，造成该拥堵现象的主要原因为等待着陆的航 班未能及时着陆。终端区流量管理过程中，根据提前定制好的调度方案，在确保安全的前提 下，重新为待着陆航班安排着陆次序与着陆时间，以减少航班之间的相互影响，从而降低飞 行延误。
[0004] 然而，一些突发情况，如恶劣天气、临时加入航班、临时取消航班等，导致提前定制 好的调度方案不再可行。因此，如何实时的根据终端区的运行状况来进行合理调控，是亟待 解决的问题。
【发明内容】
[0005] 本发明提供一种终端区流量调控方法，以实现实时的根据终端区的运行状况，对 航班进行合理调控。
[0006] 第一个方面，本发明实施例提供一种终端区流量调控方法，该方法包括：
[0007] 步骤1、根据各航班预计到达时间的先后顺序，生成待调度序列，所述各航班为超 过阈值时间着陆的航班；
[0008] 步骤2、对所述待调度序列进行优化，得到最优序列，所述最优序列为使得所述各 航班在安全着陆前提下，着陆完成所需时间最短的序列；
[0009] 步骤3、按照所述最优序列，对所述各航班进行调控。
[0010] 在第一个方面的第一种可能的实现方式中，所述步骤2包括：
[0011] 步骤2. 1、初始化参数并建立概率分布模型，所述参数包括：扩展指数Θ，种群规 模Μ以及最大迭代次数；
[0012] 步骤2. 2、根据所述待调度序列，生成第一种群，所述第一种群包括Μ个序列，所述 Μ个序列为对所述待调度序列中的所有航班重新排列得到的序列，迭代次数=0 ;
[0013] 步骤2. 3、根据所述Μ个序列，确定所述第一种群的中心排列〇。；
[0014] 步骤2. 4、根据所述中心排列〇。与所述扩展指数Θ建立概率分布模型，根据所述 概率分布模型，对所述中心排列〇。随机采样，生成（l-p)XM个序列，根据启发式搜索，生 成pXM个序列，其中，p为比例因子，小于0 < p < 1 ;
[0015] 步骤2. 5、将所述（1-p) XM个序列、所述pXM个序列加入所述第一种群，使得所述 第一种群包括2M个序列；
[0016] 步骤2. 6、从所述2M个序列中，根据适应度函数确定出适应度依次降低的Μ个序 列，所述迭代次数+1，将所述步骤2. 3中的Μ个序列，更新为所述适应度依次降低的Μ个序 列；
[0017] 步骤2. 7、确定所述迭代次数是否等于所述最大迭代次数，若是，则执行步骤2. 8 ; 否则，执行步骤2. 3;
[0018] 步骤2. 8、确定是否有新航班进入终端区，若是，则执行步骤2. 9 ;否则，执行步骤 2. 10 ；
[0019] 步骤2. 9、更新所述第一种群中的Μ个序列，执行步骤2. 3 ;
[0020] 步骤2. 10、将所述适应度依次降低的Μ个序列中适应度最高的序列，作为所述最 优序列输出。
[0021] 结合第一个方面的第一种可能的实现方式，在第一个方面的第二种可能的实现方 式中，所述步骤2. 6中，根据适应度函数确定出适应度依次降低的Μ个序列，包括：
[0022] 步骤2. 61、从所述2Μ个序列中，删除不满足约束条件的序列，其中，约束条件包括 下述条件1与条件2 :
[0023] 条件1、对于所述各航班中的任意一个航班i，所述航班i的指定着陆时间介于所 述航班i的预计到达时间与最晚着陆时间之间；
[0024] 条件2、所述各航班着陆时，依次着陆的航班之间需满足最小安全间隔；
[0025] 步骤2. 62、根据所述适应度函数，确定序列X的适应度，所述序列X为从所述2M个 序列中删除不满足所述约束条件的序列后，剩余序列中的任意一个；
[0026] 步骤2. 63、根据所述序列X的适应度，从所述剩余序列中确定出所述适应度依次 降低的Μ个序列。
[0027] 结合第一个方面的第一种可能的实现方式，在第一个方面的第三种可能的实现方 式中，所述适应度函数为：
[0028] T = max[ALT(l)，."ALT(N)]，其中，ALT⑴表示航班i的指定着陆时间。
[0029] 结合第一个方面的第一种可能的实现方式，在第一个方面的第四种可能的实现方 式中，所述步骤2. 2中，所述第一种群包括的Μ个序列中的任一序列S，所述序列S采用实数 编码：
[0030] S = [Sl，s2，…，sN]，其中，Ν为航班的数目，&为位于所述序列S的第i个位置上 着陆的航班的实数编码序号，1 < i < N。
[0031] 结合第一个方面的第一种可能的实现方式，在第一个方面的第五种可能的实现方 式中，所述步骤2. 9中，更新所述第一种群中的Μ个序列，包括：
[0032] 步骤2. 91、删除序列Υ中已经或即将安排着陆的航班，所述序列Υ为所述Μ个序列 中的任一序列Υ ;
[0033] 步骤2. 92、将所述新航班加入所述序列Υ的尾部。
[0034] 结合第一个方面的第一种至第五种中任一种可能的实现方式，在第一个方面的第 六种可能的实现方式中，所述步骤2. 4中，所述概率分布模型具体为：
其中，Ρ 0为所述概率分布模型，d为所述Μ个序列中两个序 列之间的序列间距，Φ ( Θ )为归一化常数，〇为待生成的序列。
[0036] 结合第一个方面、第一个方面的第一种至第五种中任一种可能的实现方式，在第 一个方面的第七种可能的实现方式中，所述步骤1中，所述超过阈值时间着陆的航班包括： 刚进入终端区的航班，和/或，本次调控之前，已经经过优化但还未被安排着陆的航班。
[0037] 本发明实施例提供的终端区流量调控方法，根据各航班预计到达时间的先后顺 序，生成待调度序列，然后对该待调度序列进行优化，得到使得各航班在保证陆时间间隔满 足安全时间间隔，且各航班的着陆时间在其最早/最晚着陆时间范围内的前提下，着陆完 成所需时间最短的最优序列，最后按照最优序列，对各航班进行调控，从而根据终端区的运 行情况以及待着陆航班的相关信息，进行实时调度并快速地给出优化后的结果，实时的根 据终端区的运行状况，对航班进行合理调控的目的。
【附图说明】
[0038] 图1为本发明终端区流量调控方法实施例一的流程图；
[0039] 图2为本发明终端区流量调控方法一实施例的动态调度示意图；
[0040] 图3为本发明终端区流量调控方法实施例一中步骤2的分解示意图。
[0041] 图4A为本发明终端区流量调控方法再一实施例的动态调度示意图；
[0042] 图4B为本发明终端区流量调控方法又一实施例的动态调度示意图。
【具体实施方式】
[0043] 为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例 中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是 本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没 有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0044] 在繁忙终端区，由于各种不确定因素，如恶劣天气、临时加入航班、临时取消航班 等的影响，航班的飞行计划不断的发生变化，导致工作人员无法提前预知进入终端区的所 有航班的信息，仅凭当前的情况作出判断。本发明实施例中，当前调度过程中，对于那些马 上就要着陆的航班，若重新安排其着陆时间势必会带来