1.一种基于空域约束和进场流量的进港排序方法,其特征在于,步骤如下:1)结合终端区内的空域约束确定各进场方向的延误吸纳能力;2)筛选终端区内的进场落地航班计划参与排序;3)预处理航班计划信息,提取航班的进场方向,计算终端区内各进场方向的进场流量;4)根据各进场方向的延误吸纳能力和进场流量确定进场优先级;5)计算航班的排序优先级和排序基准,并根据航班排序优先级和排序基准时间建立排序队列;6)基于排序队列顺序对航班进行排序计算,为航班提供建议落地跑道、建议落地时间和延误吸纳决策;所述步骤1)具体包括:11)结合终端区内航空器机动可用的空域范围,离线配置标准进场程序和临时进场航线数据;提取终端区内的标准进场程序与巡航航路交接的航路点作为走廊口点,表示进场方向;12)获取终端区内由于恶劣天气限制造成的空域临时不可用的多边形限制区信息,并根据多边形限制区的边界线段范围判定临时航线的可用性;13)分别计算终端区内各进场方向的最大延误吸纳能力:以标准进场程序为基准航线,从可用临时进场航线中获取最长的进场航线,在不考虑盘旋等待的前提下,对比标准进场程序,计算最长的进场航线可实现的最大调配延误时间;所述步骤13)中的具体计算方法如下:131)基于历史经验数据,计算不同尾流类型航班在历史航路中的平均飞行时长T1,以此作为参考值;132)获取各个尾流类型航班在标准进场程序下的飞行时长T0,并与同进场方向其他进场航线上的飞行时长T1做差值计算,获得各个航线的调配可吸纳延误时间ΔT:ΔT=T1-T0其中,最大值为对应进场方向的最大可吸纳延误时间;无历史经验数据的进场航线,采用离线默认飞行时长;无可用的临时进场航线的进场方向,最大可吸纳延误时间为0;所述步骤3)具体包括:31)按照经过先后顺序遍历计划航路中的航路点信息,筛选出计划航路中包含的走廊口点,并选择航路中第一个经过的走廊口为航班的进场方向;32)以航班预计落地时间为参考,查找当前排序航班中预计落地时间最早的航班时刻;33)以当前排序航班中的第一个航班为起始点,将排序时间范围划分为N个时间段,以航班的预计落地时间为基准分别计算每个时间段范围内各进场方向的进场流量,即进场航班架次;所述步骤4)具体包括:41)结合步骤3)中划分的N个时间段、各进场方向的进场流量以及步骤1)中各进场方向的空域限制下的延误吸纳能力,计算各时段的进场压力,即平均架次延误吸纳能力,平均架次延误吸纳能力=时段内延误吸纳能力/时段内进场流量;42)根据各时段的平均架次延误吸纳能力确定各进场方向的进场优先级,平均架次延误吸纳能力越小,进场优先级越高;43)对各进场优先级进行优先级系数的分配。
2.根据权利要求1所述的基于空域约束和进场流量的进港排序方法,其特征在于,所述多边形限制区是由多条首尾相连的线段形成的一个闭合图形;进场航线是由航路点组成的,各个航路点之间的连线形成航线;通过判断进场航线上的线段与限制区多边形的各条边是否相交或线段的任意一个端点是否在多边形内部的数学方法判断进场航线是否受多边形限制区影响而处于不可用状态。
3.根据权利要求1所述的基于空域约束和进场流量的进港排序方法,其特征在于,所述步骤2)具体包括:21)根据落地机场筛选当前终端区落地的航班计划;22)结合历史飞行计划统计数据和雷达航迹更新数据,应用4D轨迹动态预测模型计算航班到达航路中各个航路点的预计过点时间、高度、速度、航向以及扇区信息;23)根据排序条件判断航班是否参与排序计算,具体为:根据航班的预计落地时间、实际起飞时间、实际落地时间、雷达相关标识以及预计进终端区时间判断航班是否参与排序;若附近机场起飞的航班已实际起飞且预计落地时间在当前时间的可变系统参数VSP1时间范围内,则符合排序条件参与排序;若其他机场起飞的航班已实际起飞或已经与雷达相关,且预计落地时间在当前时间的可变系统参数VSP1时间范围内或预计进终端区时间在当前时间的可变系统参数VSP2时间范围内,则符合排序条件参与排序。
4.根据权利要求3所述的基于空域约束和进场流量的进港排序方法,其特征在于,所述步骤22)中生成航班的四维航迹预测结果具体为:基于航路历史飞行数据和飞机性能建立航路经验数据信息表,包括机型、航班号、起飞机场、降落机场、报告点名称、报告点实际航程、报告点过点高度、巡航高度、所属管制扇区,使用k-means算法,得出同一起降机场、同一机型同一航线条件下经过各报告点的经验航程以及经验高度层高度;提取预测模型中与航班的飞行性能及航路信息匹配的航路经验数据并计算生成航班的静态4D航迹预测结果;结合实时雷达航迹数据和GRIB格式高空风信息对4D轨迹预测结果进行动态修正,预测结果包括航路中各个航路点的预计过点时间、预计过点高度、预计过点速度以及所属管制扇区信息;其中,航路中最后一个航路点为机场或跑道,机场或跑道的预计过点时间即航班的预计落地时间。
5.根据权利要求1所述的基于空域约束和进场流量的进港排序方法,其特征在于,所述步骤5)具体包括:51)结合步骤31)中筛选出的航班的进场方向,选择航班对应进场方向的进场优先级为航班的进场优先级;52)判断航班属性优先级;对于进场落地的航班,特殊二次代码航班为最高优先级1;专机的优先级为次高优先级2;要客航班的优先级为优先级3;被人工干预过时隙的航班优先级为优先级4;被人工提升优先级的航班优先级为5;普通航班的优先级为低优先级6;53)将参与排序的航班根据排序时段分为4个航班模式,分别为非稳定模式、稳定模式、超稳定模式和冻结模式,并定义航班模式优先级;其中,初次参与排序的航班为非稳定模式,排序航班可自由更新排队顺序和计算结果;在进入进近区域前可变系统参数VSP3时间范围,已经与雷达相关的航班开始进入稳定模式,此类航班在排序队列中的相对顺序保持不变,且允许新的排序航班插入稳定模式与稳定模式航班之间;直到进入终端区后可变系统参数VSP5时间范围,航班由稳定模式切换为超稳定模式,仅在前后排序航班的间隔满足2倍跑道间隔和尾流安全间隔情况下允许插入新的排序航班;直到建议落地时间前可变系统参数VSP6时间范围,航班开始进入冻结模式,且不再更新计算;若稳定模式航班的航路修改导致航班预测结果变化超过可变系统参数VSP4时间范围,稳定模式航班的排序顺序允许发生变化;人工干预优先级最高,可任意修改排序队列中的航班落地顺序;54)计算航班排序基准时间:选择预计落地时间作为排序基准时间;55)判定航班的排序优先级,并根据航班排序优先级和航班排序基准建立排序队列。
6.根据权利要求5所述的基于空域约束和进场流量的进港排序方法,其特征在于,所述步骤6)具体包括:61)对降落航班分配跑道和进场程序:根据降落机场的跑道运行模式和跑道分配策略为降落航班分配最优降落跑道,再根据降落跑道和进近移交点分配规则分配默认进场程序;62)根据航班分配的跑道和进场程序,计算航班的计算基准时间:若航班计划中包含的跑道和进场航线信息与分配的跑道、进场航线信息一致,则采用预计落地时间作为计算基准;否则,采用离线配置的标准进场程序的飞行时长修正航班在跑道端的计算基准时间;63)根据航班在跑道和排序点上的限制约束,计算航班的建议落地时间和延误吸纳管制决策。