终端区流量调控方法

文档序号:9598707
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
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