1.一种航路与机场时隙协同分配的随机双层规划方法,其特征在于,包括如下步骤:(1)获取空中交通流量受限空域内的航路网络结构、航路概率容量情景、扇区概率容量情景、计划航路下游空域单元容量情景、受影响航班的目的机场概率进场容量情景、航班计划;(2)针对航路概率容量情景、扇区概率容量情景、计划航路下游空域单元容量情景、受影响航班的目的机场概率进场容量情景,建立上层规划的目标函数和约束条件;(3)针对受影响航班的目的机场概率进场容量情景,建立下层规划的目标函数和约束条件,进而构建航路与机场时隙协同分配的随机双层规划模型;(4)求解步骤(3)构建的随机双层规划模型,形成航路与机场时隙协同分配策略。
2.如权利要求1所述的航路与机场时隙协同分配的随机双层规划方法,其特征在于,步骤(2)中,以全部航班航路飞行的总成本期望值最小为目标建立上层规划的目标函数为:其中,c i a 表示航班i的空中延误成本,1≤i≤I,I为航班总数;c t k 表示航班使用临时航路k的单位时间成本,1≤k≤K,K为临时航路的数量;eta i a 表示航班i预计到达计划航路下游空域单元的时刻,t j am 为情景m下计划航路下游空域单元时隙j的起始时刻,1≤j≤J m ,J m 为情景m下的时隙总数, M为计划航路下游空域单元的容量情景集;p m 为情景m的发生概率,ε是延误控制系数,x ij m 、y ij km 为决策变量,表示为:
3.如权利要求1所述的航路与机场时隙协同分配的随机双层规划方法,其特征在于,步骤(2)中,建立上层规划的约束条件为: 表示任意情景下每个航班有且仅有一个计划航路下游空域单元时隙和一条航路; 表示任意情景下每个计划航路下游空域单元时隙最多只能分配给一个航班; 表示任意情景下航班实际到达计划航路下游空域单元的时刻不能早于预计到达时刻; 表示任意情景下航班选择临时航路k时实际到达计划航路下游空域单元的时刻不能早于预计到达时刻与该航路增加的飞行时间之和,Δ k 为选择临时航路k所增加的飞行时间; 表示航班预计到达计划航路下游空域单元的时刻等于航班到达目的机场的规划时刻与航班到达计划航路下游空域单元后飞行至目的机场的飞行时间之差,t wv gh 为目的机场h的情景w下时隙v的起始时刻,1≤v≤V w h ,V w h 为目的机场h的情景w下的时隙总数,1≤h≤H,H为受影响航班的目的机场数量, W h 为目的机场h的进场容量情景集;s i h 为航班到达计划航路下游空域单元后飞行至目的机场的飞行时间,z iv hw 为决策变量,表示为:当z iv hw =1时,t wv gh 即为航班到达目的机场的规划时刻; 表示置信水平α下计划航路流量不超过计划航路容量,Ca s 表示计划航路的容量; 表示置信水平α下临时航路流量不超过临时航路容量,Ca t k 表示临时航路k的容量; 表示置信水平α下计划航路和各临时航路流量之和不超过各航路所在扇区的容量,Ca sec 表示各航路所在扇区的容量。
4.如权利要求1所述的航路与机场时隙协同分配的随机双层规划方法,其特征在于,步骤(3)中,以全部航班地面等待的总成本期望值最小为目标建立下层规划的目标函数为:其中,c i g 表示航班i的地面延误成本,eta i h 表示航班i计划到达目的机场h的时刻,q w h 为目的机场h的情景w的发生概率。
5.如权利要求1所述的航路与机场时隙协同分配的随机双层规划方法,其特征在于,步骤(3)中,建立下层规划的约束条件如下: 表示目的机场h的任意情景下每个航班有且仅有一个时隙; 表示目的机场h的任意情景下每个时隙最多只能分配给一个航班; 表示目的机场h的任意情景下航班实际到达时刻不能早于计划到达时刻;z iv hw 为决策变量,t wv gh 为目的机场h的情景w下时隙v的起始时刻。
6.如权利要求1所述的航路与机场时隙协同分配的随机双层规划方法,其特征在于,步骤(3)中,构建航路与机场时隙协同分配的随机双层规划模型如下:z iv hw 为决策变量,t wv gh 为目的机场h的情景w下时隙v的起始时刻。