一种基于宽距平行跑道的进离场航班优化排序方法

1.一种基于宽距平行跑道的进离场航班优化排序方法，其特征在于，包括：获取约束变量信息，所述约束变量信息包括基于时域的进离场航班对最小尾涡分离时间；根据所述约束变量信息构建混合整数线性规划模型，所述混合整数线性规划模型包括约束目标函数和约束条件；对所述混合整数线性规划模型采用特定算法进行求解，得到约束目标函数在约束条件定义域内的最优解，并根据所述约束目标函数最优解进行进离场航班优化排序；所述根据所述约束变量信息构建混合整数线性规划模型，包括：根据所述约束变量信息构建前序进场-后续进场尾流间隔约束条件，以约束前序进场-后续进场航班对的时间间隔大于标准尾流分离间隔；所述前序进场-后续进场尾流间隔约束条件包括：t p ≥t p-RL +(ya i，p +ya j，p-1 -1)d i，j +(ψa i，r +ψa j，r )d i，j +2ψa j，r-1 (d i，j -D max )-2d i，j其中，t p 为航班被委派于位置槽p的计划进离场时间，t p-RL 为航班被委派于位置槽p-RL的计划进离场时间，ya i,p 为进场航班i位置槽p选择0-1决策变量，ya j,p-1 为进场航班j位置槽p-1选择0-1决策变量，ψa i,r 为进场航班i跑道r选择0-1决策变量，ψa j,r 为进场航班j跑道r选择0-1决策变量，ψa j,r-1 为进场航班j跑道r-1选择0-1决策变量，d i,j 为前序i航班与后续j航班基于时域的进离场航班对最小尾涡分离时间，D max 为同跑道下最大进离场航班对尾涡分离时间。 2.根据权利要求1所述的一种基于宽距平行跑道的进离场航班优化排序方法，其特征在于，所述获取约束变量信息，包括：采集进离场航班信息，所述进离场航班信息包括但不限于航班数量、航班类型、航班估计进离场时间以及航班飞行计划；获取由塔台管制员设置的管制参数，所述管制参数包括但不限于航班时间、机场可用跑道以及机场可用位置槽数；根据所述进离场航班信息和管制参数获取约束变量信息；所述约束变量信息包括进离场航班集合、进离场排序队列可用位置槽、机场可用跑道集合、航班估计进离场时间集合、进离场航班数量、进离场航班最大延误量、基于时域的进离场航班对最小尾涡分离时间、航班最大位移偏移量以及同跑道下最大进离场航班对尾涡分离时间。 3.根据权利要求2所述的一种基于宽距平行跑道的进离场航班优化排序方法，其特征在于，所述获取约束变量信息，还包括：定义决策变量，所述决策变量包括进离场航班-位置槽选择0-1决策变量、进离场航班-跑道选择0-1决策变量以及航班被委派于特定位置槽的计划进离场时间；当进离场航班选择特定位置槽时，定义所述进离场航班-位置槽选择0-1决策变量为1，否则为0；当进离场航班选择特定跑道时，定义所述进离场航班-跑道选择0-1决策变量为1，否则为0。 4.根据权利要求3所述的一种基于宽距平行跑道的进离场航班优化排序方法，其特征在于，所述根据所述约束变量信息构建混合整数线性规划模型，包括：根据所述进离场航班-位置槽选择0-1决策变量、航班被委派于特定位置槽的计划进离场时间以及航班估计进离场时间集合构建约束目标函数；所述约束目标函数包括： 其中，P为进离场排序队列可用位置槽，t p 为航班被委派于位置槽p的计划进离场时间，ya f,p 为进场航班f位置槽p选择0-1决策变量，yd f,p 为离场航班f位置槽p选择0-1决策变量，Eta f 为进场航班f估计进场时间集合，Etd f 为离场航班f估计离场时间集合。 5.根据权利要求4所述的一种基于宽距平行跑道的进离场航班优化排序方法，其特征在于，所述根据所述约束变量信息构建混合整数线性规划模型，还包括：根据所述进离场航班数量和进离场航班-位置槽选择0-1决策变量，构建进离场航班数量约束条件，以约束在航班指派过程中航班数量等于排序计划航班数量；根据所述进离场航班-位置槽选择0-1决策变量，构建位置槽选择航班唯一性约束条件，以约束每个位置槽仅有一架航班进行起降；根据所述进离场航班-位置槽选择0-1决策变量，构建航班位置槽分配唯一性约束条件，以约束每个位置槽的航班分配唯一跑道；根据所述进离场航班-位置槽选择0-1决策变量和进离场航班-跑道选择0-1决策变量，构建航班跑道选择唯一性约束条件，以约束在航班指派过程中每架航班仅能选择一条跑道用于起降；根据所述进离场航班-位置槽选择0-1决策变量、航班估计进离场时间集合以及进离场航班最大延误量，构建航班进离场时间窗约束条件，以约束任意航班的计划进离场时间大于估计进离场时间，且所述计划进离场时间与估计进离场时间之差不超过进离场航班最大延误量；根据所述航班最大位移偏移量和进离场航班-位置槽选择0-1决策变量，构建最大位置偏移量约束，以约束所允许航班改变位置的最大位置偏移限制。 6.根据权利要求4所述的一种基于宽距平行跑道的进离场航班优化排序方法，其特征在于，所述根据所述约束变量信息构建混合整数线性规划模型，还包括：根据所述约束变量信息构建前序进场-后续离场尾流间隔约束条件，以约束前序进场-后续离场航班对的时间间隔大于标准尾流分离间隔；所述前序进场-后续离场尾流间隔约束条件包括：t p ≥t p-RL +(ya i，p +yd j，p-1 -1)d i，j +(ψa i，r +ψd j，r )d i，j +2ψd j，r-1 (d i，j -D max )-2d i，j其中，yd j，p-1 为离场航班j位置槽p-1选择0-1决策变量，ψd j，r 为离场航班j跑道r选择0-1决策变量，ψd j，r-1 为离场航班j跑道r-1选择0-1决策变量。 7.根据权利要求4所述的一种基于宽距平行跑道的进离场航班优化排序方法，其特征在于，所述根据所述约束变量信息构建混合整数线性规划模型，还包括：根据所述约束变量信息构建前序离场-后续离场尾流间隔约束条件，以约束前序离场-后续离场航班对的时间间隔大于标准尾流分离间隔；所述前序离场-后续离场尾流间隔约束条件包括：t p ≥t p-RL +(yd i，p +yd j，p-1 -1)d i，j +(ψd i，r +ψd j，r )d i，j +2ψd j，r-1 (d i，j -D max )-2d i，j其中，yd i，p 为离场航班i位置槽p选择0-1决策变量，yd j，p-1 为离场航班j位置槽p-1选择0-1决策变量，ψd i，r 为离场航班i跑道r选择0-1决策变量，ψd j，r 为离场航班j跑道r选择0-1决策变量，ψd j，r-1 为离场航班j跑道r-1选择0-1决策变量。 8.根据权利要求4所述的一种基于宽距平行跑道的进离场航班优化排序方法，其特征在于，所述根据所述约束变量信息构建混合整数线性规划模型，还包括：根据所述约束变量信息构建前序离场-后续进场尾流间隔约束条件，以约束前序离场-后续进场航班对的时间间隔大于标准尾流分离间隔；所述前序离场-后续进场尾流间隔约束条件包括：t p ≥t p-RL +(yd i，p +ya j，p-1 -1)d i，j +(ψd i，r +ψa j，r )d i，j +2ψa j，r-1 (d i，j -D max )-2d i，j其中，yd i,p 为离场航班i d 位置槽p选择0-1决策变量，ψd i,r 为离场航班i跑道r选择0-1决策变量。 9.根据权利要求5-8任一所述的一种基于宽距平行跑道的进离场航班优化排序方法，其特征在于，所述对所述混合整数线性规划模型采用特定算法进行求解，得到约束目标函数在约束条件定义域内的最优解，并根据所述约束目标函数最优解进行航班优化排序，包括：对所述混合整数线性规划模型采用特定算法进行求解，得到约束目标函数最小值，以获取约束目标函数在约束条件定义域内的最优解；根据所述约束目标函数最小值获取对应的决策变量值，根据所述决策变量值得到各航班的最佳计划进离场时间和进离场跑道；根据所述各航班的最佳计划进离场时间和进离场跑道进行航班优化排序；所述特定算法包括但不限于分支界定算法、动态规划类算法以及群智能优化算法。