一种基于航班离场成本的推出时隙分配优化方法及系统

1.一种基于航班离场成本的推出时隙分配优化方法，其特征在于，包括以下步骤：根据机场历史运行数据计算推出率；根据推出率获取推出时隙数量及时隙长度；根据航班的整体运行流程建立航班离场成本模型；根据航班离场成本模型建立航空器推出时隙分配模型；根据时隙数量对时隙长度内的航空器推出时隙分配模型进行求解，获取推出时隙分配优化方案；所述航班离场成本模型为：C D ＝C O +C L +C E式中：C D 为航班离场成本；C O 为航空器运营成本；C L 为旅客延误成本；C E 为环境成本；所述航空器运营成本为：C O ＝C P +C T +C F式中：C P 为航空器推出等待成本；C T 为航空器滑行时间成本；C F 为航空器油耗成本；所述旅客延误成本为：式中： 为航空器k可利用座位数；w为客座率；r z 为商务/休闲旅客的比例；v z 为类型z旅客的时间价值； 为航空器k在时隙b推出下的实际延误时间；B为商务旅客；L为休闲旅客；所述环境成本为：C E ＝EI·c environment式中：EI为气体的排放总量；c environment 为各气体的单位外部成本；所述航空器推出等待成本为：式中： 为航空器k在时隙b推出下的机位等待时间；c pushback 为航空器k在机位等待时的单位时间等待成本；所述航空器滑行时间成本为：式中： 为航空器k的滑行时间；c taxi 为不考虑燃油成本的航空器k的单位滑行时间成本；所述航空器油耗成本为：C F ＝TF·c fuel式中：TF为燃油消耗量；c fuel 为燃油的单价成本；所述燃油消耗量为：式中：f ke 为航空器 k 在滑行阶段e的燃油流率； 为航空器k的发动机数量； 为航空器 k 在滑行阶段e的滑行时间；所述气体的排放总量为：式中：EI s 为滑行阶段气体s的排放指数；p表示气体的种类；所述时间价值为：v z ＝ηI/T work z∈{B,L}式中：η为比例系数；I为人均年收入；T work 为全年工作时间；z为旅客类型；B为商务旅客；L为休闲旅客。 2.根据权利要求1所述的一种基于航班离场成本的推出时隙分配优化方法，其特征在于，所述推出率的计算过程如下：根据机场历史运行数据计算航班的平均无阻碍滑行时间；根据所述平均无阻碍滑行时间获取单位时间窗跨度；获取每个单位时间窗内的到达航班量、起飞航班量和离场航班滑行量；对每个单位时间窗内不同到达航班量下的离场航班滑行量和起飞航班量进行曲线拟合，绘制起飞率饱和曲线；根据起飞率饱和曲线计算得到推出率。 3.根据权利要求2所述的一种基于航班离场成本的推出时隙分配优化方法，其特征在于，所述推出时隙数量及时隙长度的获取过程如下：根据起飞率饱和曲线及下个时间窗到达率获取离场航班滑行量的临界值；将当前的离场航班滑行量与下个时间窗内的起飞率相减，得到下个时间窗内尚未起飞仍在滑行的离场航班数量；将离场航班滑行量的临界值减去下个时间窗内尚未起飞仍在滑行的离场航班数量，得到下个时间窗的推出率；根据下个时间窗的推出率与推出需求量，计算得到推出时隙数量及时隙长度。 4.根据权利要求1所述的一种基于航班离场成本的推出时隙分配优化方法，其特征在于，所述推出率的计算公式为：R P (t)＝N ctrl +R D (t)-N(t-1)式中，R P (t)为t时间窗的推出率；R D (t)为t时间窗的起飞率；N(t)为在t时刻，机场场面中的离场航班滑行量；N ctrl 为离场航班滑行量的临界值。 5.根据权利要求1所述的一种基于航班离场成本的推出时隙分配优化方法，其特征在于，所述推出时隙分配模型为：式中，C D 为航班离场成本；C O 为航空器运营成本；C L 为旅客延误成本；C E 为环境成本；C P 为航空器推出等待成本；C T 为航空器滑行时间成本；C F 为航空器油耗成本； 为航空器k在时隙b推出下的机位等待时间；c pushback 为航空器k在机位等待时的单位时间等待成本； 为航空器k的滑行时间；c taxi 为不考虑燃油成本的航空器k的单位滑行时间成本；f ke 为航空器k在滑行阶段e的燃油流率； 为航空器k的发动机数量； 为航空器k在滑行阶段e的滑行时间；c fuel 为燃油的单价成本； 为航空器k可利用座位数；w为客座率；r z 为商务/休闲旅客的比例；v z 为类型z旅客的时间价值； 为航空器k在时隙b推出下的实际延误时间；EI s 为滑行阶段气体s的排放指数；c s 为气体s的单位环境外部成本。 6.一种基于航班离场成本的推出时隙分配优化系统，其特征在于，所述系统包括：计算模块：用于根据机场历史运行数据计算推出率；获取模块：用于根据推出率获取推出时隙数量及时隙长度；第一建立模块：用于根据航班的整体运行流程建立航班离场成本模型；第二建立模块：用于根据航班离场成本模型建立航空器推出时隙分配模型；求解模块：用于根据时隙数量对时隙长度内的航空器推出时隙分配模型进行求解，获取推出时隙分配优化方案；其中，所述航班离场成本模型为：C D ＝C O +C L +C E式中：C D 为航班离场成本；C O 为航空器运营成本；C L 为旅客延误成本；C E 为环境成本；所述航空器运营成本为：C O ＝C P +C T +C F式中：C P 为航空器推出等待成本；C T 为航空器滑行时间成本；C F 为航空器油耗成本；所述旅客延误成本为：式中： 为航空器k可利用座位数；w为客座率；r z 为商务/休闲旅客的比例；v z 为类型z旅客的时间价值； 为航空器k在时隙b推出下的实际延误时间；B为商务旅客；L为休闲旅客；所述环境成本为：C E ＝EI·c environment式中：EI为气体的排放总量；c environment 为各气体的单位外部成本；所述航空器推出等待成本为：式中： 为航空器k在时隙b推出下的机位等待时间；c pushback 为航空器k在机位等待时的单位时间等待成本；所述航空器滑行时间成本为：式中： 为航空器k的滑行时间；c taxi 为不考虑燃油成本的航空器k的单位滑行时间成本；所述航空器油耗成本为：C F ＝TF·c fuel式中：TF为燃油消耗量；c fuel 为燃油的单价成本；所述燃油消耗量为：式中：f ke 为航空器k在滑行阶段e的燃油流率； 为航空器k的发动机数量； 为航空器k在滑行阶段e的滑行时间；所述气体的排放总量为：式中：EI s 为滑行阶段气体s的排放指数；p表示气体的种类；所述时间价值为：v z ＝ηI/T work z∈{B,L}式中：η为比例系数；I为人均年收入；T work 为全年工作时间；z为旅客类型；B为商务旅客；L为休闲旅客。 7.一种基于航班离场成本的推出时隙分配优化系统，其特征在于，所述系统包括处理器和存储介质；所述存储介质用于存储指令；所述处理器用于根据所述指令进行操作以执行根据权利要求1-5任一项所述方法的步骤。