多机场多跑道进港航班的动态调度方法、终端、存储装置与流程

[0001]
本发明涉及航空管制领域，尤其涉及多机场多跑道进港航班的动态调度方法、终端、存储装置。


背景技术：

[0002]
区域多机场系统是指一定经济区域内具有两个或者两个以上的机场群，这些机场不仅在一定程度上有着空域资源共享，包括进离场移交点、进离场程序、重叠空域、公共扇区等，同时，相互之间的协同运行会造成部分机场的容量、运行效率或是安全性降低。随着我国航空运输业的不断发展壮大，繁忙的多机场系统开始出现，尤以长三角终端区、珠三角终端区以及京津冀终端区为我国主要多机场终端运行区域，该类多机场系统机场密集程度高，空域结构复杂，同时，占据着我国航空运输生产的较大部分比重。
[0003]
然而，现有的航班在进港时采取对进入计算区域的所有航班进行分配计算的方式，计算量大，容易出错，而且仅根据航班的进港数据安排航班降落，并未考虑航班的当前情况和航班冲突情况，分配方式死板，挤占空域资源，往往造成航班拥堵，不能及时进港的情况，降低了乘客体验。


技术实现要素：

[0004]
为了克服现有技术的不足，本发明提出多机场多跑道进港航班的动态调度方法、终端、存储装置，通过进港数据获取航班对应的机场，并对进入在航班进入正确计算区域后进行调度，减少了计算量，且不容易出错，在分配走廊口点时考虑航班所在区域，并通过延误时间和航班所在机场对存在延误的航班进作一步分配，分配方式灵活，便于快速进港，减少了空域资源的占用，避免了航班拥堵，提高乘客体验。
[0005]
为解决上述问题，本发明采用的一个技术方案为：多机场多跑道进港航班的动态调度方法，所述多机场多跑道进港航班的动态调度方法包括：s101：获取所述航班的进港数据，根据所述进港数据获取所述航班对应的机场，所述进港数据包括自动化数据、气象数据、航空器数据、停机位数据以及雷达数据；s102：获取进入计算区域的航班，通过所述自动化数据、所述航班所在区域为所述航班分配走廊口点，并根据所述航班对应的机场为所述航班筛选进场程序和预分配跑道，所述计算区域为所述航班对应的机场的计算区域；s103：对所述航班进行航班冲突处理，获取所述航班的延误时间，并通过所述航班对应的机场和所述延误时间对所述航班进行分配处理。
[0006]
进一步地，所述获取进入计算区域的航班的步骤具体包括：持续接收与所述航班相关的雷达信号，根据所述雷达信号判断所述航班是否进入所述计算区域。
[0007]
进一步地，所述通过所述自动化数据、所述航班所在区域为所述航班分配走廊口点的步骤具体包括：若所述航班对应的机场为第一预设机场，则根据所述自动化数据、所述航班所在区域分别获取对应的走廊口点，并判断获取的走廊口点数量是否为一个；若是，则将所述走廊口点作为所述航班对应的走廊口点；若否，则将优先级高的走廊口点作为所述
航班对应的走廊口点，其中，通过获取走廊口点的方案的优先级获取对应的所述走廊口点的优先级。
[0008]
进一步地，所述根据所述航班对应的机场为所述航班筛选进场程序和预分配跑道的步骤具体包括：若所述航班对应的机场为第一预设机场，则根据所述走廊口点筛选进场程序以及对所述航班分配跑道。
[0009]
进一步地，所对所述航班分配跑道的步骤具体包括：判断所述航班是否只能降落指定跑道；若是，则为所述航班分配指定跑道；若否，则根据所述走廊口点、进场程序以及停机位与跑道的距离关系为所述航班分配跑道。
[0010]
进一步地，所述根据所述走廊口点、进场程序以及停机位与跑道的距离关系获取所述航班的跑道的步骤具体包括：根据所述走廊口点、进场程序获取与所述航班最匹配的跑道，并根据所述停机位与所述跑道的距离获取离所述停机位最近的跑道，判断所述最匹配的跑道与所述最近的跑道是否相同；若是，则将所述跑道作为所述航班的跑道；若否，则获取所述最匹配的跑道与所述最近的跑道分别对应的惩罚值，并将对应的惩罚值小的所述跑道作为所述航班的跑道。
[0011]
进一步地，所述通过所述航班对应的机场和所述延误时间对所述航班进行分配处理的步骤具体包括：若所述机场为第一预设机场，则获取所述延误时间所处的范围，所述范围包括：无需处理、减速建议、长短路线选择处理、等待区分配处理；若所述范围为无需处理、减速建议，则对所述航班进行标识处理；若所述范围为长短路线选择处理，则分别获取所述航班进行长短路线选择处理、变更跑道处理的惩罚值，将惩罚值小的方案作为所述航班的处理方案；若所述范围为等待区分配处理，则分别获取所述航班进行等待分区处理、变更跑道处理的惩罚值，将惩罚值小的方案作为所述航班的处理方案。
[0012]
进一步地，所述通过所述航班对应的机场和所述延误时间对所述航班进行分配处理的步骤包括：若所述机场为第二预设机场，则获取所述延误时间所处的范围，所述范围包括时间长度依次增大的无需处理、减速处理、等待区选择；若所述范围为无需处理、减速建议，则对所述航班进行标识处理；若所述范围为等待区分配处理，则根据所述航班所在的区域、所述区域对应的可用等待区以及延误的时间选择所述航班的等待区域
[0013]
基于相同的发明构思，本发明还提出一种多机场多跑道进港航班的动态调度终端，所述多机场多跑道进港航班的动态调度终端包括：处理器、存储器，所述处理器与所述存储器连接，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器根据所述计算机程序执行如上所述的多机场多跑道进港航班的动态调度方法。
[0014]
基于相同的发明构思，本发明又提出一种存储装置，其中，所述存储装置存储有程序数据，所述程序数据被用于实现如上所述的多机场多跑道进港航班的动态调度方法。
[0015]
相比现有技术，本发明的有益效果在于：通过进港数据获取航班对应的机场，并对进入在航班进入正确计算区域后进行调度，减少了计算量，且不容易出错，在分配走廊口点时考虑航班所在区域，并通过延误时间和航班所在机场对存在延误的航班进作一步分配，分配方式灵活，便于快速进港，减少了空域资源的占用，避免了航班拥堵，提高乘客体验。
附图说明
[0016]
图1为本发明多机场多跑道进港航班的动态调度方法一实施例的流程图；
[0017]
图2为本发明多机场多跑道进港航班的动态调度方法另一实施例的流程图；
[0018]
图3为本发明多机场多跑道进港航班的动态调度终端一实施例的结构图；
[0019]
图4为本发明存储装置一实施例的结构图。
具体实施方式
[0020]
下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。
[0021]
请参阅图1-2，其中，图1为本发明多机场多跑道进港航班的动态调度方法一实施例的流程图；图2为本发明多机场多跑道进港航班的动态调度方法另一实施例的流程图。结合附图1-2对本发明多机场多跑道进港航班的动态调度方法作详细说明。
[0022]
在本实施例中，多机场多跑道进港航班的动态调度方法包括：
[0023]
s101：获取航班的进港数据，根据进港数据获取航班对应的机场，进港数据包括自动化数据、气象数据、航空器数据、停机位数据以及雷达数据。
[0024]
获取航班的进港数据后，根据该进港数据识别航班对应的机场，根据该机场的处理流程对航班进行分配处理。
[0025]
在本实施例中，自动化数据包括飞机的位置、高度、速度、指定的走廊口点等信息。
[0026]
在本实施例中，执行本发明多机场多跑道进港航班的动态调度方法的设备可以手机、电脑、服务器、云平台以及其他实体或虚体智能终端。
[0027]
s102：获取进入计算区域的航班，通过自动化数据、航班所在区域为航班分配走廊口点，并根据航班对应的机场为航班筛选进场程序和预分配跑道，计算区域为航班对应的机场的计算区域。
[0028]
在本实施例中，获取进入计算区域的航班的步骤具体包括：持续接收与航班相关的雷达信号，根据雷达信号判断航班是否进入计算区域。其中，每接收到一次雷达信息就执行一次判断，判断航班是否进入计算区域。
[0029]
在本实施例中，通过自动化数据、航班所在区域为航班分配走廊口点的步骤具体包括：若航班对应的机场为第一预设机场，则根据自动化数据、航班所在区域分别获取对应的走廊口点，并判断获取的走廊口点数量是否为一个；若是，则将走廊口点作为航班对应的走廊口点；若否，则将优先级高的走廊口点作为航班对应的走廊口点，其中，通过获取走廊口点的方案的优先级获取对应的走廊口点的优先级。
[0030]
在本实施例中，若不能从自动化数据中获取走廊口点，则将通过计算区域边界点获取的走廊口点作为航班的优先级。
[0031]
在本实施例中，将优先级高的走廊口点作为航班的走廊口点时，还给出告警提示。其中，告警提示类型可以为短信、邮件、闪烁图标、语音提示以及其他类型。
[0032]
在本实施例中，若航班对应的机场为第二预设机场，其中，第二预设机场为第一预设机场以外的其他机场，获取自动化数据中航班指定的走廊口点，并根据航班所在区域的范围和不同范围分配走廊口点的相关规则找到该范围对应的走廊口点，判断得到的两个走廊口点是否相同，若相同，将该走廊口点作为航班的走廊口点，若不相同，获取这两种获取走廊口点的方案的优先级，将优先级高的方案的走廊口点作为航班的走廊口点。其中，若自
动化数据中不存在航班指定的走廊口点，则将通过航班所在区域的范围得出的走廊口点作为航班的走廊口点。
[0033]
在本实施例中，根据航班对应的机场为航班筛选进场程序和预分配跑道的步骤具体包括：若航班对应的机场为第一预设机场，则根据走廊口点筛选进场程序以及对航班分配跑道。
[0034]
其中，若航班对应的类型为第二预设机场，则将走廊口点对应的进场程序和跑道作为航班的进程程序和跑道。
[0035]
在本实施例中，进场程序的数量为多个，为与走廊口点对应的优先级最高的进场程序，且不同的进场程序与连接的跑道不同，一条跑道对应一个优先级最高的进场程序。
[0036]
在本实施例中，对航班分配跑道的步骤具体包括：判断航班是否只能降落指定跑道；若是，则为航班分配指定跑道；若否，则根据走廊口点、进场程序以及停机位与跑道的距离关系为航班分配跑道。
[0037]
其中，通过航空器数据获取航班机型，根据该航班机型判断航班是否只能降落指定跑道，若是，则为航班分配指定跑道。航班通过该指定跑道进港。
[0038]
在本实施例中，根据走廊口点、进场程序以及停机位与跑道的距离关系获取航班的跑道的步骤具体包括：根据走廊口点、进场程序获取与航班最匹配的跑道，并根据停机位与跑道的距离获取离停机位最近的跑道，判断最匹配的跑道与最近的跑道是否相同；若是，则将跑道作为航班的跑道；若否，则获取最匹配的跑道与最近的跑道分别对应的惩罚值，并将对应的惩罚值小的跑道作为航班的跑道。其中，最匹配的跑道的惩罚值为该跑道不是航班的就近跑道产生的惩罚值，最近的跑道的惩罚值为该跑道不是航班、走廊口最匹配的跑道所产生的惩罚值。
[0039]
在本实施例中，不同走廊口在机场的不同方向，对应着不同的进港航班流。为了减少空中交通流的交叉，一般优先根据走廊口来分配跑道，即西边的走廊口分配西边的跑道，东边的对应东跑道。进场程序根据走廊口选定，即进港方向确定跑道，进而确定跑道对应的进场程序为航班的进场程序。
[0040]
s103：对航班进行航班冲突处理，获取航班的延误时间，并通过航班对应的机场和延误时间对航班进行分配处理。
[0041]
在本实施例中，计算出航班不考虑冲突情况下的eto(estimated time of over poin，预计过点时间)，eta(estimated time of arriva，预计降落到跑道的时间)，根据预计过点时间、预计降落到跑道的时间对航班进行航班冲突处理，得到预计降落到机场的各航班解决冲突后的预计过点时间(sto)、预计降落到跑道的时间(sta)、延误时间(ttl)以及其他数据。
[0042]
在本实施例中，通过航班对应的机场和延误时间对航班进行分配处理的步骤具体包括：若机场为第一预设机场，则获取延误时间所处的范围，范围包括：无需处理、减速建议、长短路线选择处理、等待区分配处理；若范围为无需处理、减速建议，则对航班进行标识处理；若范围为长短路线选择处理，则分别获取航班进行长短路线选择处理、变更跑道处理的惩罚值，将惩罚值小的方案作为航班的处理方案；若范围为等待区分配处理，则分别获取航班进行等待分区处理、变更跑道处理的惩罚值，将惩罚值小的方案作为航班的处理方案。
[0043]
其中，无需处理、减速建议、长短路线选择处理、等待区分配处理对应的时间长度
依次增大。
[0044]
在本实施例中，长短路线选择处理的步骤包括：根据航班的进场程序以及进场程序对应的长短路线以及航班的ttl进行长短路线分配，并重新计算出航班的ttl以及惩罚值。其中，产生惩罚值的途径有：变更进场路线、变更跑道、在排序中的位置变化、跑道和停机位是否就近、ttl、等待区、sta的增加等。排序中的位置变化为航班在进港排序中的次序变动。
[0045]
在本实施例中，等待区分配处理的步骤包括：根据航班在计算区域中的位置，该位置对应的可用的等待区以及延误时间选择优先级最高的一个或多个等待区域作为航班的等待区域，根据选择出的等待区域重新计算航班的惩罚值。
[0046]
在本实施例中，通过航班对应的机场和延误时间对航班进行分配处理的步骤包括：若机场为第二预设机场，则获取延误时间所处的范围，范围包括时间长度依次增大的无需处理、减速处理、等待区选择；若范围为无需处理、减速建议，则对航班进行标识处理；若范围为等待区分配处理，则根据航班所在的区域、区域对应的可用等待区以及延误的时间选择航班的等待区域。其中，等待区分配处理的方式与上文相同。
[0047]
下面通过多机场多跑道进港航班的动态调度方法的工作流程作进一步说明。
[0048]
1、接入航班的自动化数据、气象数据、航空器数据、停机位数据及雷达数据；
[0049]
2、判断航班对应的机场是否为本机场(将该机场作为第一预设机场)，如果是，进入针对本机场航班的处理流程；
[0050]
3、如果航班不是本机场航班，就再次判断航班是否为多机场中另一机场(将该机场作为第二预设机场)的航班，如果否，流程结束，如果是，进入针对多机场航班的处理流程；
[0051]
4、针对本机场航班的处理流程：
[0052]
4.1、判断航班是否进入计算区域范围，如果否，就等待接收到下一次雷达信号后再处理(其中，每接收到一次雷达信号就执行一次判断，判断航班是否进入本区域)，如果是，进入下一步流程；
[0053]
4.2、航班走廊口点分配：
[0054]
(1)获取自动化数据中航班指定的走廊口点；
[0055]
(2)获取离航班最近的计算区域边界点，并找到对应的走廊口点(每个边界点与走廊口点对应)；
[0056]
当(1)和(2)得出的走廊口点一致时，就确定了航班的走廊口点(如果(1)中自动化数据中没有指定走廊口点，就直接取(2)中的走廊口点)；
[0057]
当(1)和(2)得出的走廊口点不一致时，按照配置的优先级(1)和(2)的优先级，取优先级比较高的方案得出的走廊口点，并给出告警提示；
[0058]
4.3、航班进场程序筛选，根据走廊口点找到对应的优先级最高的连接到不同跑道的多个进场程序(一条跑道对应一个优先级最高的进场程序)；
[0059]
4.4、航班的跑道预分配，判断航班的机型是否只能降落指定跑道，如果是，就给航班直接分配指定跑道，如果否，进入跑道分配流程：
[0060]
(1)根据走廊口点、进场程序获取一条最匹配的跑道；
[0061]
(2)根据停机位和跑道的距离远近关系，获取最近的跑道；
[0062]
如果(1)和(2)得出的跑道是一致的，则为此航班分配此条跑道；
[0063]
如果(1)和(2)不一致，则计算出(1)和(2)分别对应的惩罚值，其中，(1)在非就近跑道时，会根据滑行的情况得出一个惩罚值；(2)在走廊口、进场程序和跑道不是最匹配也会得出一个惩罚值，取惩罚值最小的跑道；
[0064]
4.5、航班冲突处理流程：
[0065]
计算出当前航班的eto、eta数据；
[0066]
对航班进行冲突处理，得出各航班的sto、sta、ttl等数据；
[0067]
4.6、判断航班ttl所在范围，该范围分四个范围：无需处理、减速建议、长短路线选择处理、等待区分配处理；
[0068]
4.6.1、无需处理或减速建议，针对需要减速的航班，方法中只做标识，不做其它处理；
[0069]
4.6.2、长短路线选择处理(当ttl在一设定范围时，需要进行长短路线分配)：
[0070]
(1)根据航班可使用的进场程序以及进场程序对应的长短路线，结合航班的ttl进行长短路线分配，并重新计算出航班的ttl以及惩罚值(产生惩罚值的途径有：变更进场路线、变更跑道、在排序中的位置变化、跑道和停机位是否就近、ttl、等待区、sta的增加等)其中，排序中的位置变化为该航班在进港排序中的次序变化；
[0071]
(2)对航班进行变更跑道处理，并重新计算出航班的ttl以及惩罚值；
[0072]
取1、2方案中惩罚值比较小的方案为航班新的进港方案；
[0073]
4.6.3、等待区分配处理(当ttl大于设定值时，需要给航班分配等待区)：
[0074]
(1)根据航班所在的区域以及该区域对应的可用的等待区，并结合ttl选择优先级最高的一个或者多个等待区域，并重新计算出航班的惩罚值；
[0075]
(2)对航班进行变更跑道处理，并重新计算出航班的ttl以及惩罚值；
[0076]
取(1)、(2)方案中惩罚值比较小的方案；
[0077]
5、针多机场的航班的处理流程；
[0078]
5.1、判断航班是否进入第二预设机场的计算区域范围，如果否，就等待接收到下一次雷达信号后再处理，如果是，进入下一步流程；
[0079]
5.2、第二预设机场航班走廊口点分配流程：
[0080]
(1)获取自动化数据中航班指定的走廊口点；
[0081]
(2)根据航班所在的区域范围及相关规则找到对应的走廊口点；
[0082]
当(1)和(2)得出的走廊口点一致时，就确定了航班的走廊口点(如果(1)中自动化数据中没有指定走廊口点，就直接取方案(2)中的走廊口点)；
[0083]
当(1)和(2)得出的走廊口点不一致时，按照两个方案配置的优先级，取优先级比较高的方案得出的走廊口点，并给出告警提示；
[0084]
5.3、第二预设机场航班冲突处理流程：
[0085]
计算出当前航班到达第二预设机场的走廊口点的过时间的eto；
[0086]
对航班进行冲突处理，得到航班到达第二预设机场的走廊口点的时间sto、ttl等数据；
[0087]
5.4、判断航班ttl所在范围，分三个范围：无需处理、减速处理、等待区选择；
[0088]
5.4.1、无需处理或减速建议，针对需要减速的航班，方法中只做标识，不做其它处
理；
[0089]
5.4.2、多级等待选择，根据航班所在的区域，以及对应的可用的等待区，并结合ttl选择优先级最高的一个或者多个等待区域；
[0090]
6、结束流程。
[0091]
本发明从机场进近业务实际角度出发，充分利用有限的空域资源，融合自动化系统、场面监视雷达、气象数据、航空器数据、以及停机位数据等信息源，以信息化、规范化、一体化和智能化为目标，对进港航班的进场路线、等待区域、跑道、以及次序进行科学、智能、高效、统筹的管理，减少无效调配、重复调配，降低通话次数，让终端管制员把更多的精力放在安全间隔监控上，增加了安全裕度、降低了运行风险。在不增加空域的前提下，不断增加航班量，提高整体的空运效率。
[0092]
有益效果：本发明的多机场多跑道进港航班的动态调度方法通过进港数据获取航班对应的机场，并对进入在航班进入正确计算区域后进行调度，减少了计算量，且不容易出错，在分配走廊口点时考虑航班所在区域，并通过延误时间和航班所在机场对存在延误的航班进作一步分配，分配方式灵活，便于快速进港，减少了空域资源的占用，避免了航班拥堵，提高乘客体验。
[0093]
基于相同的发明构思，本发明还提出一种多机场多跑道进港航班的动态调度终端，请查阅图3，图3为本发明多机场多跑道进港航班的动态调度终端一实施例的结构图，结合图3对本发明的多机场多跑道进港航班的动态调度终端进行说明。
[0094]
在本实施例中，飞行数据提交终端包括：多机场多跑道进港航班的动态调度终端包括：处理器、存储器，处理器与存储器连接，存储器存储有计算机程序，所述处理器根据所述计算机程序执行如上述实施例所述的多机场多跑道进港航班的动态调度方法。
[0095]
基于相同的发明构思，本发明还提出一种存储装置，请参阅图4，图4为本发明存储装置一实施例的结构图。结合图4对本发明的存储装置进行说明。
[0096]
在本实施例中，存储装置存储有程序数据，该程序数据被用于实现如上述实施例所述的多机场多跑道进港航班的动态调度方法。
[0097]
上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。