一种解决多排序问题的进港排序方法及其装置与流程

    专利2026-03-19  12


    本发明涉及航班进港管理,具体涉及一种解决多排序问题的进港排序方法及其装置。


    背景技术:

    1、近年来,随着我国及全球经济的快速发展,日益增长的人员交流与物资流通需求为民航业的发展提供了契机。作为民航业中的关键一环,民航管制的运输保障能力愈发重要。进港排序系统(aman)作为一项管理进港航班的新技术被引入到民航管制系统中,有效降低了管制员的工作负荷,提高了进港效率,降低了航班的延误率,也在一定程度上提升了民航运行安全。

    2、在进港排序系统设计中,多重排序是无法绕过的技术难点问题,不能很好的解决多重排序问题,就无法设计出真正可用的进港排序系统。

    3、多重排序指的是航班所经航路存在多个排序点(进港跑道也视为一个排序点)的场景,当航班经过的某一航路点与其他航班存在冲突时,尝试进行冲突解脱,可以以适当的方式调整航班经过此点的过点时间,达到冲突解脱的目的。但是在调整此点的过点时间后,又会对该航班其他航班点过点时间造成影响,可能导致原本不存在冲突的航路点出现冲突。在对新的冲突点进行冲突解脱调整时,又再次影响了其他的排序点,新的冲突再次出现。如此往复,始终无法解决完所有冲突。多重排序问题在航班较多时影响更明显,而航班较多恰恰是进港排序应用的关键场景。

    4、《一种基于冲突探测与排序退化的进港排序方法》提出了一种解决多重排序问题的方法思路,可以有效解决多重排序。但是此方法存在浪费时隙,可能造成航班额外延误时间,降低航班进港效率;同时排序计算效率低下,对算力要求过高的问题。

    5、传统多重排序冲突解脱技术方案如下:

    6、1、基于4d轨迹算法,计算出航班预计过各个排序点的时间及预计落地时间。

    7、2、对航班进行跑道排序,依次检查在预计落地时间时,航班是否与前序航班存在尾流冲突、跑道间隔冲突、斜距冲突、跑道容量冲突,若存在冲突则向后延误单位时间,更新落地时间。反复进行冲突探测,反复延误,直到不冲突为止。

    8、3、将跑道排序造成的延误按照用户配置的时间分配规则分配给各个管制扇区,并更新各排序点的过点时间。

    9、4、检查各排序点的过点时间,是否与前序航班在排序点上发生冲突,若冲突则增加延误时间,并回到跑道排序,再次进行排序。

    10、5、重复上述2,3,4步骤,直到航班在所有排序点及跑道接地点与前序航班不冲突为止。

    11、上述传统技术方案存在如下缺点:

    12、(1)传统冲突解脱方法在进行冲突探测阶段,当航班在排序点与前序航班发生冲突时,向后延误一定时间,然后回到初始排序状态,再次对所有排序点、排序条件进行检查,继续后续排序。系统对航班反复进行冲突探测与延误后退,每次发生冲突就进行延误,导致航班延误时间大大增加,降低了进港效率。

    13、(2)传统冲突解脱方法,采用冲突探测与延误后退机制,当航班与排序点较多时,航班需要经过多轮排序才能完成冲突解脱,降低了系统运行效率,提高了对系统硬件运算资源的要求。

    14、导致上述缺点的原因主要是:

    15、传统技术采用冲突探测机制,探测本航班预计过航路点或落地时间是否与前序航班存在冲突,若存在冲突,则航班向后延误以规避冲突。此机制虽然有效规避了时隙冲突,但多次的向后延误确是一种较浪费时隙的方法。


    技术实现思路

    1、本发明实施例的目的在于提供一种解决多排序问题的进港排序方法及其装置,旨在解决多重排序问题的基础上,解决传统方法存在的时隙浪费,尽可能降低对进港效率的影响;将航班的时间排序与时间分配在一轮计算中完成,降低多轮迭代进行冲突摆脱对计算机算力的要求。

    2、为实现上述目的,第一方面,本发明实施例提供了一种解决多排序问题的进港排序方法,包括:

    3、时间建议计算步骤:遍历所有未飞航路,分析出三类排序点,对所述排序点按照排序规则进行排序,计算航班在各个排序点的时间建议;

    4、排序模式计算步骤:基于各个排序点的时间建议,计算航班的排序模式;所述排序模式包括提前模式或延误模式;

    5、时间建议分配步骤:基于所述排序模式,按照用户所配置的时间分配规则,将所述时间建议分配至各个扇区。

    6、其中,排序点包括配置排序点、进近边界点和跑道接地点,各自的时间建议步骤分别为:

    7、配置排序点:

    8、假定前序航班预计过排序点p的排序过点时间为stom-1,本航班过排序点p的预计过点时间为etom,排序点p间隔参数为tp,则航班的时间建议为tm=stom-1+tp-etom;

    9、进近边界点:假定终端区容量设定为n,本航班预计过进近边界点的时间为etom,此时终端区处于飞行状态的航班数为k;若k>n,则本航班预计进入进近边界口点的时间应当延误tm=etom-stok-n+1;

    10、假定流量参数为l分钟内允许最大进港航班n架次,航班预计过进近边界点的时间为t,在t-l至t时间段内,预计进港航班数为k架次;若k>n,则本航班预计进入进近边界点的时间应当延误tm=stok-n+1+l-etom;其中,stok-n+1为第k-n+1个航班排序过进近排序点时间;

    11、跑道接地点:基于4d轨迹计算航班预计落地时间cta;

    12、若存在航班预计落地时间cta与跑道关闭槽冲突,则航班预计落地时间cta向后延误t1时间;

    13、若航班预计落地时间cta与本跑道前序落地航班不满足跑道间隔,则航班预计落地时间cta向后延误t2时间;

    14、若航班预计落地时间cta与本跑道前序落地航班不满足尾流间隔,则航班预计落地时间cta向后延误t3时间;

    15、若航班预计落地时间cta与本跑道前序落地航班不满足斜距间隔,则航班预计落地时间cta向后延误t4时间;

    16、若航班预计落地时间cta与本跑道前序落地航班不满足管制手动指定间隔,则航班预计落地时间cta向后延误t5时间。

    17、作为本技术的一种具体实现方式,排序模式计算步骤具体为:

    18、若航班所经排序点时间建议均为提前值,则航班的排序模式为提前模式,航班的提前时间为所有排序点提前时间的最小值;

    19、若航班所经排序点时间建议存在延误值,则航班的排序模式为延误模式,航班的延误时间为所有排序点延误时间的最大值。

    20、作为本技术的一种具体实现方式,时间建议分配步骤具体为:

    21、提前模式下,若航班所经排序点为(p1,p2,…pm,…,pn),其各个点的时间建议为(-t1,-t2,…-tm,…,-tn),将最小提前时间量tm按照系统配置的各扇区提前时间量及优先级,分配给航班在pm点以后的所经扇区;若所经扇区配置的时间提前量之和小于tm,则将剩余时间分配给控制扇区,若无控制扇区,则分配给最外部的扇区;

    22、延误模式下,从最外层的排序点p1开始时间分配,将提前时间量t1按照系统配置的各扇区提前时间量及优先级,分配给航班飞行至p1时所经各个扇区;若所经扇区配置的时间提前量之和小于t1,则将剩余时间分配给控制扇区,若无控制扇区,则分配给最外部的扇区;

    23、完成t1分配后,重复上述步骤,直到t2……tn全部完成分配。

    24、进一步地,延误模式下完成时间建议分配后,所述方法还包括更新各排序点的剩余时间建议,具体为:

    25、若延误时间小于等于时间建议t1,则将时间建议更新为0。

    26、第二方面,本发明实施例提供了一种解决多排序问题的进港排序装置,包括处理器、输入设备、输出设备和存储器,所述处理器、输入设备、输出设备和存储器相互连接。其中,所述存储器用于存储程序指令,所述处理器被配置用于调用所述程序指令执行如上述第一方面的方法。

    27、实施本发明实施例,具有如下有益效果:

    28、(1)本发明实施例所提供的进港排序方案,与“一种基于冲突探测与排序退化的进港排序方法”相比,在解决多重排序问题的基础上,避免了冲突时反复向后延误所造成的额外延误时间,降低了航班燃油消耗,提高了航班进港效率。

    29、(2)本发明实施例所提供的进港排序方案,一轮计算即可完成各排序点的点排序,流量、容量排序和跑道排序,同时也完成了时间建议的分配;排序算法运算量小,降低了对系统算力的需求,节省了建设系统所需的硬件成本。


    技术特征:

    1.一种解决多排序问题的进港排序方法,其特征在于,包括:

    2.如权利要求1所述的进港排序方法,其特征在于,所述排序点包括配置排序点,时间建议计算步骤具体为:

    3.如权利要求1所述的进港排序方法,其特征在于,所述排序点包括进近边界点,时间建议计算步骤具体为:

    4.如权利要求1所述的进港排序方法,其特征在于,所述排序点包括跑道接地点,时间建议计算步骤具体为:

    5.如权利要求1所述的进港排序方法,其特征在于,排序模式计算步骤具体为:

    6.如权利要求5所述的进港排序方法,其特征在于,时间建议分配步骤具体为:

    7.如权利要求6所述的进港排序方法,其特征在于,延误模式下完成时间建议分配后,所述方法还包括更新各排序点的剩余时间建议,具体为:

    8.一种多排序模式下的进港排序装置,包括处理器、输入设备、输出设备和存储器,所述处理器、输入设备、输出设备和存储器相互连接,其特征在于,所述存储器用于存储程序指令,所述处理器被配置用于调用所述程序指令执行如权利要求1-7任一项所述的方法步骤。


    技术总结
    本发明实施例公开了一种解决多排序问题的进港排序方法及装置。方法包括:遍历所有未飞航路,分析出三类排序点,按照排序规则进行排序,计算航班在各个排序点的时间建议;基于各个排序点的时间建议,计算航班的排序模式;基于排序模式,将时间建议分配至各个扇区。实施本发明实施例,具有如下有益效果:(1)在解决多重排序问题的基础上,避免了冲突时反复向后延误所造成的额外延误时间,降低了航班燃油消耗,提高了航班进港效率;(2)一轮计算即可完成各排序点的点排序,流量、容量排序和跑道排序,同时也完成了时间建议的分配;排序算法运算量小,降低了对系统算力的需求,节省了建设系统所需的硬件成本。

    技术研发人员:曾元军,吴振亚,侯昌波,陈朝勇,彭国埕,惠文晓,王珂,张艾
    受保护的技术使用者:成都民航空管科技发展有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/4/29
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