基于ATC系统的航班跑道分配方法及装置与流程

本发明涉及航空管制领域，具体涉及一种基于ATC系统的航班跑道分配方法及装置。

背景技术：

空中交通管制自动化系统(Air Traffic Control System，以下简称ATC系统)是供空中交通管制员实时掌握空中飞行态势、实施空中交通管制的最重要技术工具。

在航班起飞前，需要ATC系统预先为航班分配其起飞要使用的跑道，同样的，在航班到达目的机场前，也需要ATC系统预先为航班分配其着陆要使用的跑道。

在管制工作中，每1条物理跑道根据其运行方向的不同从逻辑上划分为2条逻辑跑道。以成都双流国际机场在新建西跑道之前，老的东跑道为例，东跑道向北运行为02R跑道，东跑道向南运行时为20L跑道。

在管制工作中，每条逻辑跑道的开关状态分为下述4种：

'D'：只可用于起飞(DEPARTURE)。

'A'：只可用于着陆(ARRIVAL)。

'N'：起飞着陆均可(DEPARTURE AND ARRIVAL)。

'C'：关闭(CLOSE)。

出于航空安全的考虑，起飞的航班和着陆的航班必须有相同的飞行方向，因此任何时刻都只允许开放一条物理跑道对应的两条逻辑跑道中的其中一条。以上述成都东跑道为例，当02R跑道状态为“起飞和着陆均可”时，则20L状态必须为“关闭”；20L跑道状态为“起飞和着陆均可”时，则02R状态必须为“关闭”。

在传统技术方案中，针对只有1条物理跑道的机场，不论是起飞还是落地的航班，ATC系统为其分配当前状态为“起飞和着陆均可”的跑道。

在传统技术方案中，针对有2条物理跑道的机场，只能支持将其中一条物理跑道专门用于起飞，同时将另外一条物理跑道专门用于着陆的运行模式：为起飞的航班分配当前状态为“只可用于起飞”的跑道，为着陆的航班分配状态为“只可用于着陆”的跑道。

随着空中交通流量越来越大，机场迫切需要提升空域利用效率、跑道使用效率，因此需要将2条或者2条以上物理跑道混合运行，同一时刻，有多条跑道可供航班进行起飞或着陆，这样会导致在ATC系统中，航班同时可选择使用的起飞或者落地的跑道有2条或者2条以上。

在这种多跑道混合运行模式下，传统技术只能为航班分配一个默认使用的跑道，然后由管制员手动进行修改，这样会加重管制员的工作负担，影响航空管制安全。在这种情况下，传统技术事实上成为了空中交通管制部门实施多跑道混合运行的阻力和障碍。

技术实现要素：

针对现有技术中的缺陷，本发明提供的基于ATC系统的航班跑道分配方法及装置，使ATC系统能够支持多跑道混合运行，大幅提升跑道使用效率、管制空域利用率，从而提高航班运行效率，提升航班准点率。

第一方面，本发明提供的一种基于ATC系统的航班跑道分配方法，包括：获取航班的航班信息；获取跑道分配规则，匹配所述跑道分配规则和所述航班信息，若匹配成功，则获取所述跑道分配规则对应的跑道，否则获取下一条跑道分配规则进行匹配；判断跑道结果集是否为空集，若为空集，则将所述跑道存入所述跑道结果集，若不为空集，则删除所述跑道结果集中与所述跑道不同的跑道；判断所述跑道结果集中的跑道数量是否为1，若为1，则将所述跑道结果集中的跑道分配给所述航班，否则获取下一条跑道分配规则进行匹配。

优选地，所述获取跑道分配规则，匹配所述跑道分配规则和所述航班信息，若匹配成功，则获取所述跑道分配规则对应的跑道，否则获取下一条跑道分配规则进行匹配，包括：遍历优先级别最高的跑道分配规则，匹配所述跑道分配规则和所述航班信息，若匹配到跑道分配规则，则获取匹配到的跑道分配规则对应的跑道，否则遍历优先级别低一级的跑道分配规则进行匹配；所述判断所述跑道结果集中的跑道数量是否为1，若为1，则将所述跑道结果集中的跑道分配给所述航班，否则获取下一条跑道分配规则进行匹配，包括：判断所述跑道结果集中的跑道数量是否为1，若为1，则将所述跑道结果集中的跑道分配给所述航班，否则遍历优先级别低一级的跑道分配规则进行匹配。

优选地，还包括：若遍历完所有跑道分配规则且所述跑道结果集中的跑道数量不为1，则发出告警，提示用户完善跑道分配规则。

优选地，所述匹配所述跑道分配规则和所述航班信息，包括：检查所述跑道分配规则和所述航班信息中的起降类型、专机类型、机型、航空公司、停机位、走廊口是否匹配，若均匹配，则所述跑道分配规则与所述航班信息匹配。

第二方面，本发明提供的一种基于ATC系统的航班跑道分配装置，包括：航班信息获取模块，用于获取航班的航班信息；规则匹配模块，用于获取跑道分配规则，匹配所述跑道分配规则和所述航班信息，若匹配成功，则获取所述跑道分配规则对应的跑道，否则获取下一条跑道分配规则进行匹配；结果集过滤模块，用于判断跑道结果集是否为空集，若为空集，则将所述跑道存入所述跑道结果集，若不为空集，则删除所述跑道结果集中与所述跑道不同的跑道；跑道分配模块，用于判断所述跑道结果集中的跑道数量是否为1，若为1，则将所述跑道结果集中的跑道分配给所述航班，否则获取下一条跑道分配规则进行匹配。

优选地，所述规则匹配模块具体用于：遍历优先级别最高的跑道分配规则，匹配所述跑道分配规则和所述航班信息，若匹配到跑道分配规则，则获取匹配到的跑道分配规则对应的跑道，否则遍历优先级别低一级的跑道分配规则进行匹配；所述跑道分配模块具体用于：判断所述跑道结果集中的跑道数量是否为1，若为1，则将所述跑道结果集中的跑道分配给所述航班，否则遍历优先级别低一级的跑道分配规则进行匹配。

优选地，还包括告警模块，所述告警模块用于：若遍历完所有跑道分配规则且所述跑道结果集中的跑道数量不为1，则发出告警，提示用户完善跑道分配规则。

优选地，所述规则匹配模块中，所述匹配所述跑道分配规则和所述航班信息，包括：检查所述跑道分配规则和所述航班信息中的起降类型、专机类型、机型、航空公司、停机位、走廊口是否匹配，若均匹配，则所述跑道分配规则与所述航班信息匹配。

与现有技术比较，本实施例提供的基于ATC系统的航班跑道分配方法及装置，能支持各个现场用户的各种不同类型的跑道分配需求，提供给用户可根据自身需要，灵活的对跑道规则进行自定义的功能，主要有下述优点：

(1)支持在多条物理跑道同时混合运行的情况下，使ATC系统能够根据跑道分配规则，自动的计算出最适合为航班使用的跑道，使管制员摆脱了在多跑道混合运行模式下，需要手动为航班填写其应该使用的跑道的工作，减轻了管制员的工作负担。

(2)使ATC系统能够支持多跑道混合运行，从而大幅提升跑道使用效率、管制空域利用率，从而提高航班运行效率，提升航班准点率。

(3)支持用户通过联合多种条件，灵活自定义跑道分配规则，并且随时可以根据实际工作情况进行相应修改，这是现有技术完全不具备的优点。

附图说明

图1为本发明实施例提供的基于ATC系统的航班跑道分配方法的流程图；

图2为本发明实施例提供的基于ATC系统的航班跑道分配方法的优选实施例的流程图；

图3为本发明实施例提供的检查航班与跑道分配规则是否匹配的程序处理流程；

图4为本发明实施例提供的基于ATC系统的航班跑道分配装置的结构框图；

图5为跑道分配规则的配置表的示例。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只是作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。

需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。

如图1所示，本发明实施例提供的一种基于ATC系统的航班跑道分配方法，包括：

步骤S1，获取航班的航班信息。

步骤S2，获取跑道分配规则，匹配跑道分配规则和航班信息，若匹配成功，则获取跑道分配规则对应的跑道，否则获取下一条跑道分配规则进行匹配。

步骤S3，判断跑道结果集是否为空集，若为空集，则将匹配到的跑道存入跑道结果集，若不为空集，则删除跑道结果集中与匹配到的跑道不同的跑道。

步骤S4，判断跑道结果集中的跑道数量是否为1，若为1，则将跑道结果集中的跑道分配给该航班，否则获取下一条跑道分配规则进行匹配。

本实施例提供的基于ATC系统的航班跑道分配方法，还包括若遍历完所有跑道分配规则且跑道结果集中的跑道数量不为1，则发出告警，提示用户完善跑道分配规则。

针对在多跑道混合运行模式下，同一个航班可分配使用的跑道有多条，如何选择最适合该航班使用的跑道涉及到多重因素，本发明实施例选择的参考条件包括：起降类型、专机类型、机型、航空公司、停机位、走廊口，根据这些参考条件抽象定义出合适的跑道分配规则。图5为跑道分配规则的配置表的示例，配置表中内容的属性定义如下：

(1)机场

对应了机场的四字代码，表明该跑道分配规则用在哪个机场。例如，填入“ZUUU”表示该跑道分配规则适用于成都机场。

(2)起降类型

表示该跑道分配规则适用于起飞的航班还是着陆的航班。例如，填入“DEP”表示适用于起飞航班，填入“ARR”表示适用于着陆航班。

(3)专机类型

表示该跑道分配规则适用的VIP航班类型。例如，填入“B”表示本条规则适用于专机。填入“ALL”或者保持为空值则表示适用于所有的VIP航班类型。

(4)机型

表示该跑道分配规则适用于使用哪些机型的航班。例如，填入“A320”表示适用于使用A320机型的航班。填入“ALL”或者保持为空值则表示适用于所有的机型。

(5)航空公司

表示该跑道分配规则适用于哪些航空公司的航班。例如，填入“CCA”表示适用于国航的航班。填入“ALL”或保持为空值表示适用于所有航空公司的航班。

(6)停机位

表示该跑道分配规则适用于使用哪些停机位的航班。例如填入“218”表示适用使用218号停机位的航班。填入“ALL”或保持为空值表示适用于各个停机位的航班。

(7)走廊口

表示该跑道分配规则适用于飞行路线经过哪些进近走廊口航路点的航班。例如填入“EKELA”表示适用经过走廊口EKELA点的航班。填入"ALL"或保持为空值表示适用于所有走廊口的航班。

(8)跑道

满足前述6个参考条件的航班可以使用的跑道代码，可以填入多个。例如填入“02R 20L”表示可使用02R和20L这两条跑道。

(9)优先级别

本条跑道分配规则的优先级别，分为多个级别。例如从高到底分为A>B>C>D>E这5个级别。

用户可以根据实际需求，在跑道分配规则的配置表中灵活地设置上述各个参考条件，以及优先级别。

步骤S2中，匹配跑道分配规则和航班信息的具体流程如图3所示，检查跑道分配规则和航班信息中的起降类型、专机类型、机型、航空公司、停机位、走廊口是否匹配，若上述参考条件均匹配，则返回匹配，只要有一个参考条件不匹配，则立即返回不匹配。

本实施例提供的基于ATC系统的航班跑道分配方法，在ATC系统中建立相应的跑道规则配置表，对跑道分配规则进行管理和配置，提供给用户增加、删除、修改跑道分配规则的界面，使得用户能根据本机场实行多跑道混合运行的实际管制工作需要，灵活的自定义跑道分配规则，从而灵活实现各种复杂的跑道分配功能需求。

每条跑道分配规则都设有优先级别，可以根据优先级别来匹配跑道分配规则，提高匹配的效率，如图2所示，ATC系统的航班跑道分配方法的优选实施例方式为：

步骤S10，获取航班的航班信息。

步骤S20，遍历优先级别最高的跑道分配规则，匹配跑道分配规则和航班信息；若匹配到跑道分配规则，则获取匹配到的跑道分配规则对应的跑道，否则遍历优先级别低一级的跑道分配规则进行匹配。

步骤S30，判断跑道结果集是否为空，若为空，则将跑道存入跑道结果集，若不为空，则删除跑道结果集中与跑道不匹配的跑道。

步骤S40，判断跑道结果集中的跑道数量是否为1，若为1，则将跑道结果集中的跑道分配给航班，否则遍历优先级别低一级的跑道分配规则进行匹配。

步骤S50，所有优先级的跑道分配规则都已遍历完毕，且未匹配到唯一的跑道，则给出告警，提示用户完善跑道分配规则。

基于与上述基于ATC系统的航班跑道分配方法相同的发明构思，本实施例还提供了一种基于ATC系统的航班跑道分配装置，如图4所示，包括：航班信息获取模块101，用于获取航班的航班信息；规则匹配模块102，用于获取跑道分配规则，匹配跑道分配规则和航班信息，若匹配成功，则获取跑道分配规则对应的跑道，否则获取下一条跑道分配规则进行匹配；结果集过滤模块103，用于判断跑道结果集是否为空集，若为空集，则将跑道存入跑道结果集，若不为空集，则删除跑道结果集中与跑道不同的跑道；跑道分配模块104，用于判断跑道结果集中的跑道数量是否为1，若为1，则将跑道结果集中的跑道分配给航班，否则获取下一条跑道分配规则进行匹配。

优选地，规则匹配模块102具体用于：遍历优先级别最高的跑道分配规则，匹配跑道分配规则和航班信息，若匹配到跑道分配规则，则获取匹配到的跑道分配规则对应的跑道，否则遍历优先级别低一级的跑道分配规则进行查找；跑道分配模块104具体用于：判断跑道结果集中的跑道数量是否为1，若为1，则将跑道结果集中的跑道分配给航班，否则遍历优先级别低一级的跑道分配规则进行匹配。

优选地，还包括告警模块，告警模块用于：若遍历完所有跑道分配规则且跑道结果集中的跑道数量不为1，则发出告警，提示用户完善跑道分配规则。

优选地，规则匹配模块102中，匹配跑道分配规则和航班信息，包括：检查跑道分配规则和航班信息中的起降类型、专机类型、机型、航空公司、停机位、走廊口是否匹配，若参考条件均匹配，则跑道分配规则与航班信息匹配。

与现有技术比较，本实施例提供的基于ATC系统的航班跑道分配方法及装置，能支持各个现场用户的各种不同类型的跑道分配需求，提供给用户可根据自身需要，灵活的对跑道规则进行自定义的功能，主要有下述优点：

(1)支持在多条物理跑道同时混合运行的情况下，使ATC系统能够根据跑道分配规则，自动的计算出最适合为航班使用的跑道，使管制员摆脱了在多跑道混合运行模式下，需要手动为航班填写其应该使用的跑道的工作，减轻了管制员的工作负担。

(2)使ATC系统能够支持多跑道混合运行，从而大幅提升跑道使用效率、管制空域利用率，从而提高航班运行效率，提升航班准点率。

(3)支持用户通过联合多种条件，灵活自定义跑道分配规则，并且随时可以根据实际工作情况进行相应修改，这是现有技术完全不具备的优点。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。