一种基于航空器自主运行的管型航路可变间隔管控方法

1.一种基于航空器自主运行的管型航路可变间隔管控方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：步骤一，提取管型航路环境参数，以及大气环境；根据管型航路的布设，对交通流数据进行预处理；步骤二，根据航空器运行特性，建立管型航路内航空器动力学模型，以及纵向位置、水平位置变化跟驰模型；所述步骤二具体为：步骤（2.1）根据单架航空器在航路中的飞行剖面和运控特性，构建航空器四维精密航迹运控模型，并结合经典控制理论中的比例微分控制PDC原理分别构建关于航空器纵向位置、侧向位置和垂直位置的二阶线性微分系统；步骤（2.2）在单股交通流跟驰模型基础上，根据管型高密度航路自主运行模式，改变航空器间的间隔，根据管型航路中航空器之间的间隔，提出了自主运行规则以及运行状态转换规则；定义管型航路内交通流参数，提出管型航路在容量、效率、安全三方面的输出指标；步骤三，建立管型航路内航空器自主运行模式运行环境，对管型航路内航空器自主运行模式的可变间隔进行机理分析，对输入参数与输出指标进行相关性分析，并基于机器学习的方法进行定量的回归分析；步骤四，提出自适应可变间隔管控运行机制以及优化算法，解决管型航路中部分航段容量突变造成交通流紊乱与恢复延迟问题，将航路流量始终控制在容量平衡点附近。 2.根据权利要求1所述的一种基于航空器自主运行的管型航路可变间隔管控方法，其特征在于，所述步骤一具体为：步骤（1.1）选定城市对，沿大圆航迹构建管型航路，以其巡航阶段的长度作为管型航路距离，选择FL290高度层之上的较高空域作为所述管型航路所使用的高度层，设计管型航路宽度以及管型航道结构，提取管型航路中的温度、气压、密度的环境参数；步骤（1.2）交通流数据预处理；确定所述管型航路的起始机场后，基于航班时刻表数据，统计利用该管型航路的航班数量及飞行信息，将由中途进入所述管型航路的航空器也作为从起点机场进入航路的航空器，以期增大进入航路的航班量。 3.根据权利要求1所述的一种基于航空器自主运行的管型航路可变间隔管控方法，其特征在于，所述步骤三具体为：步骤（3.1）构建管型航路中航空器自主运行模式仿真模型，基于蒙特卡罗仿真方法建立基本的仿真流程，对航空器进行实验；步骤（3.2）采用皮尔逊相关系数法，对不同可变间隔的输出结果进行相关性分析，并基于支持向量机的算法，进行定量回归分析，确定各指标的回归方程。 4.根据权利要求1所述的一种基于航空器自主运行的管型航路可变间隔管控方法，其特征在于，所述步骤四具体为：步骤（4.1）结合自主运行、可变间隔管控和航段动态划设之间的相互关系与层次结构出发，构建多级递阶智能控制机制，包括航段组织级，间隔协调级，运行控制级；步骤（4.2）构建航空器可变间隔管控影响机理模型，输入航段初始参数，针对仿真结果，基于遗传算法对多个核心控制参数进行优化，迭代，根据结果进行子代进化，得出具有更好控制效果的参数；步骤（4.3）对航段划分的核心控制参数进行优化迭代，可变间隔管控影响机理模型和遗传算法两部分间不断进行数据交换迭代，输出最优可变间隔参数。 5.根据权利要求2所述的一种基于航空器自主运行的管型航路可变间隔管控方法，其特征在于，所述管型航路的物理结构涉及的参数包括航道长度、 航道宽度、航道层次、主航线间隔、保护区宽度。