有效
一种基于航班排序信息的参考航迹生成方法
陈飞飞、马龙彪、丁一波、张阳、王菡、丁辉、张明伟、田靖、汤闻易、郭野晨风、金艳平、白红利、徐珂、刘泽原、王云洋、黄晨耕
中国电子科技集团公司第二十八研究所
陈
陈飞飞 专利 25
中电莱斯信息系统有限公司信号装置航空管制交通控制系统
马
马龙彪 专利 16
中电莱斯信息系统有限公司信号装置航空管制交通控制系统
丁
丁一波 专利 22
南京莱斯信息技术股份有限公司信号装置航空管制交通控制系统
张
张阳 专利 44
中国电子科技集团公司第二十八研究所航空管制交通控制系统信号装置
王
王菡 专利 5
中国电子科技集团公司第二十八研究所物理仪器电子数据处理数据存储检索
丁
丁辉 专利 94
中国电子科技集团公司第二十八研究所航空管制交通控制系统信号装置
张
张明伟 专利 65
中国电子科技集团公司第二十八研究所航空管制交通控制系统信号装置
田
田靖 专利 38
中国电子科技集团公司第二十八研究所信号装置航空管制交通控制系统
汤
汤闻易 专利 26
中国电子科技集团公司第二十八研究所计算技术物理仪器生物模型计算
郭
郭野晨风 专利 18
中国电子科技集团公司第二十八研究所物理仪器信号装置行政管理
金
金艳平 专利 9
南京莱斯信息技术股份有限公司信号装置航空管制物理仪器
白
白红利 专利 3
中电莱斯信息系统有限公司信号装置航空管制物理仪器
徐
徐珂 专利 17
中国电子科技集团公司第二十八研究所信号装置航空管制交通控制系统
刘
刘泽原 专利 19
中国电子科技集团公司第二十八研究所信号装置航空管制交通控制系统
王
王云洋 专利 1
中国电子科技集团公司第二十八研究所航空管制交通控制系统信号装置
黄
黄晨耕 专利 2
中国电子科技集团公司第二十八研究所物理仪器航空管制交通控制系统
摘要
本发明提供了一种基于航班排序信息的参考航迹生成方法,首先,根据航班的飞行动态、计划飞行轨迹及排序信息筛选延误吸收航段;然后,根据航段延误程度制定延误吸收方案,并计算相应的延误吸收策略;接着,根据延误吸收方案对航班的计划飞行轨迹进行修正,生成参考飞行轨迹;在此基础上,结合航班在排序点处的移交精度限制,生成随系统时间动态更新的参考航迹;通过对比航班的真实航迹,能够辅助空中交通管理人员直观判断航班当前飞行状态能否满足排序点处的排序过点时间及移交精度要求,增强了空中交通管理人员按照航班排序信息精确指挥航班飞行的能力,为我国民航未来实施基于轨迹运行奠定技术基础。
1.一种基于航班排序信息的参考航迹生成方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1,准备基础数据:获取生成参考航迹所需的数据,并进行初步处理;步骤2,延误吸收航段筛选与划分:根据航班的飞行动态及排序信息,在航班的计划飞行轨迹中筛选延误吸收航段;步骤3,构建延误吸收方案:根据不同类型延误吸收策略的实施效果,分类定义航段延误程度并构建相应的延误吸收方案;步骤4,计算延误吸收策略:根据航段延误程度筛选相应的延误吸收方案,并计算延误吸收方案中包含的延误吸收策略;步骤5,生成参考飞行轨迹:根据延误吸收方案对计划飞行轨迹进行修正,形成参考飞行轨迹;步骤6,参考航迹生成及应用:根据参考飞行轨迹及排序点处的移交精度限制,生成随系统时间动态更新的参考航迹,辅助用户直观判断航班能否按照排序过点时间到达排序点;步骤1包括如下步骤:步骤1-1,定义如下变量:Flt i :表示第i架航班;PtList i :表示航班Flt i 的计划飞行轨迹,包含了航班在起降机场间的所有飞行轨迹点;PtNum i :表示航班Flt i 的计划飞行轨迹PtList i 中轨迹点的个数;Pt i,j :表示航班Flt i 的计划飞行轨迹PtList i 中第j个轨迹点,Pt i,j ∈PtList i ;SeqMark i,j :表示轨迹点Pt i,j 是否为排序点的标识,取值为1表示航班在轨迹点Pt i,j 处参与排序,取值为0表示航班不在轨迹点Pt i,j 处参与排序,初始值为0;CircleMark i,j :轨迹点Pt i,j 是否为盘旋点的标志位,取值1表示轨迹点Pt i,j 可供航班进行盘旋等待,取值0表示轨迹点Pt i,j 不可供航班进行盘旋等待,初始值为0;ETO i,j :表示航班Flt i 在轨迹点Pt i,j 处的预计过点时间;Velo i,j :表示航班Flt i 在轨迹点Pt i,j 处的预计飞行速度;ClimbRatio i,j :表示航班Flt i 在轨迹点Pt i,j 处的预计爬升率,取值为0表示航班在轨迹点Pt i,j 平飞,其它值表示航班在轨迹点Pt i,j 爬升或者下降;Lat(Pt i,j ):表示轨迹点Pt i,j 的纬度;Lon(Pt i,j ):表示轨迹点Pt i,j 的经度;Height(Pt i,j ):表示航班Flt i 在轨迹点Pt i,j 处的预计飞行高度;STO i,j :表示航班Flt i 在轨迹点Pt i,j 处的排序过点时间,初始值为ETO i,j ;PtDelay i,j :表示航班Flt i 在轨迹点Pt i,j 处的排序过点延误,单位秒,初始值为0;步骤1-2,生成计划飞行轨迹:对于航班Flt i ,根据其飞行计划及飞行动态信息采用航班4D轨迹预测技术预测航班从起飞到着陆机场间的所有飞行轨迹点,形成计划飞行轨迹PtList i ,计划飞行轨迹PtList i 中的轨迹点包含飞行计划中的航路点,以及由4D轨迹预测技术生成的相邻航路点间的虚拟点;计划飞行轨迹PtList i 中每个轨迹点Pt i,j 的信息包括:轨迹点名称;预计过点时间ETO i,j ;预计飞行速度Velo i,j ;预计爬升率ClimbRatio i,j ;纬度Lat(Pt i,j );经度Lon(Pt i,j );预计飞行高度Height(Pt i,j );盘旋点标志位CircleMark i,j ;步骤1-3,获取航班排序信息:将航班计划飞行轨迹PtList i 中参与航班排序的轨迹点称为排序点;从空中交通流量管理系统或者机场进场管理系统中获取航班在繁忙航路点的排序信息,并据此更新计划飞行轨迹PtList i 中每个轨迹点Pt i,j 的排序信息,更新内容包括排序点标识SeqMark i,j 和排序过点时间STO i,j ;计划飞行轨迹PtList i 中每个轨迹点Pt i,j 的排序过点延误满足:步骤2包括如下步骤:步骤2-1,定义如下变量:SysTime:表示当前系统时间;Span i :表示计划飞行轨迹PtList i 中相邻轨迹点间的最大时间间隔;[Pt i,j ,Pt i,k ]:表示计划飞行轨迹PtList i 中从轨迹点Pt i,j 到轨迹点Pt i,k 间的航段,Pt i,j 表示航段的起点,Pt i,k 表示航段的终点;Seg Pro i,j,k :表示航班Flt i 在航段[Pt i,j ,Pt i,k ]的飞行状态,取值为1表示平飞,取值为0表示非平飞状态;SegDelay i,j,k :表示航班Flt i 在航段[Pt i,j ,Pt i,k ]上需要消耗的延误值;RSPTime:表示航班从当前状态到开始进行延误吸收的最小反应时间;步骤2-2,检测计划飞行轨迹:将计划飞行轨迹PtList i 中每个相邻轨迹点构成的航段[Pt i,p ,Pt i,p+1 ]称为小航段;对于计划飞行轨迹PtList i 中每个小航段[Pt i,p ,Pt i,p+1 ],判断航班Flt i 在航段上的飞行时长是否满足(ETO i,p+1 -ETO i,p )≤Span i ,对于不满足条件的小航段[Pt i,p ,Pt i,p+1 ],以参数Span i 为步长按飞行时长占比进行划分,并将新生成的虚拟点添加进计划飞行轨迹PtList i 中;步骤2-3,判断航段飞行状态:对于计划飞行轨迹PtList i 中每个小航段[Pt i,p ,Pt i,p+1 ],航班Flt i 在航段上的飞行状态Seg Pr o i,p,p+1 判定公式如下:步骤2-4,筛选延误吸收航段:令[Pt t ,Pt t+1 ]为当前系统时间SysTime下航班Flt i 在计划飞行轨迹PtList i 中所处的实际航段,则需满足以下条件:令Pt i,Bgn 为航班Flt i 在计划飞行轨迹PtList i 中进行延误吸收的起始轨迹点,Pt i,Bgn 需满足以下条件:(Bgn≥t+1)&&(ETO i,Bgn -SysTime≥RSPTime)&&Min{ETO i,Bgn -ETO i,t+1 }将航班计划飞行轨迹PtList i 中的最后一个轨迹点设置为排序点,将所述最后一个轨迹点作为延误吸收航段的终止点,记作Pt i,End ;将航班Flt i 的计划飞行轨迹PtList i 中从Pt i,Bgn 到Pt i,End 间的航段[Pt i,Bgn ,Pt i,End ]作为延误吸收航段;步骤2-5,划分延误吸收航段:根据排序点划分延误吸收航段[Pt i,Bgn ,Pt i,End ],将划分出的每个航段[Pt i,m ,Pt i,n ]称为子航段,且需满足:航班Flt i 在每个子航段[Pt i,m ,Pt i,n ]上需要吸收的延误值SegDelay i,m,n 计算公式如下:SegDelay i,m,n =PtDelay i,n -PtDelay i,m (4)。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤3包括如下步骤:步骤3-1,分析延误吸收策略特征:对于飞行中的航班,空中交通管理人员采用的延误吸收策略包含三类:调速策略、偏航策略、盘旋策略;步骤3-2,构建延误吸收方案:根据航班在子航段上所需吸收的延误量及每类延误吸收策略的实施效果,对子航段的延误程度进行分类定义,并设置相应的延误吸收策略及航段延误吸收的优化目标,形成航段延误吸收方案。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,步骤4包括如下步骤:步骤4-1,定义如下变量:DlyProgmCode i,j,k :表示航班Flt i 在航段[Pt i,j ,Pt i,k ]上采用的延误吸收方案编号,取值为0表示无须调整,取值为1表示仅采用调速策略,取值为2表示采用偏航及调速策略组合,取值为3表示采用盘旋策略,取值为4表示人工调整,初始值为0;SegDis i,j,k :表示航班Flt i 在航段[Pt i,j ,Pt i,k ]上的飞行里程;DelayAbSpeedSug i,j,k :表示航班Flt i 在航段[Pt i,j ,Pt i,k ]上实施调速策略时采用的飞行速度;SegSpeedDelay i,j,k :表示航班Flt i 在航段[Pt i,j ,Pt i,k ]上通过调速策略吸收的延误量,初始值为0;SegSpeedCho i,j,k :表示航班Flt i 在航段[Pt i,j ,Pt i,k ]上实施调速策略的标志位,取值为1表示航班Flt i 在航段上实施调速策略,取值为0表示航班Flt i 不在航段上实施调速策略,初始值为0;SegMinSpeed i,j,k :表示航空器Flt i 在航段[Pt i,j ,Pt i,k ]的最低安全飞行速度;SegMaxSpeed i,j,k :表示航空器Flt i 在航段[Pt i,j ,Pt i,k ]的最高安全飞行速度;FltEcoSpeed i,j,k :表示航班Flt i 在航段[Pt i,j ,Pt i,k ]上的经济飞行速度;SpeedAdjSpan i :表示航班Flt i 的速度调整间隔;PtStrType i,j :表示航空器Flt i 在轨迹点Pt i,j 上的延误吸收策略类型,取值为0表示无策略,取值为1表示调速策略,取值为2表示偏航策略,取值为3表示盘旋策略,初始值为0;θ i :表示航班Flt i 偏航绕飞路径与原路径的夹角;θUpLimit i :表示航班Flt i 偏航绕飞路径与原路径的夹角最大值;θDownLimit i :表示航班Flt i 偏航绕飞路径与原路径的夹角最小值;SegActionDelay i,j,k :表示航空器Flt i 在航段[Pt i,j ,Pt i,k ]上通过偏航策略吸收的延误量,初始值0;SegActionCho i,j,k :表示航班Flt i 在航段[Pt i,j ,Pt i,k ]上实施偏航策略的标志位,取值为1表示航班Flt i 在航段上实施偏航策略,取值为0表示航班Flt i 不在航段上实施偏航策略,初始值为0;PtStrChg i,j :表示航班Flt i 在其飞行轨迹点Pt i,j 前后相邻航段[Pt i,j-1 ,Pt i,j ]与[Pt i,j ,Pt i,j+1 ]上的延误吸收策略的差异值,取值为0表示相邻航段上的延误吸收策略相同,取值为1表示相邻航段上的延误吸收策略不同,初始值为0;SegActionCap i,j,k :表示航班Flt i 在航段[Pt i,j ,Pt i,k ]上的偏航能力标志位,取值为1表示航班Flt i 在航段能够实施偏航策略,取值为0表示航班Flt i 在航段不能实施偏航策略,初始值为0;SegStraDis i,j,k :表示航班Flt i 在航段[Pt i,j ,Pt i,k ]上起点Pt i,j 与终点Pt i,k 之间的直线距离,也称为航段的直飞距离;RteTurnPtArray i,m,n :航班Flt i 在子航段[Pt i,m ,Pt i,n ]上的航路转折点集合;RteTurnPtArrayNum i,m,n :队列RteTurnPtArray i,m,n 中元素项的个数;RrtSegOpArray i,m,n :航班Flt i 在子航段[Pt i,m ,Pt i,n ]上的偏航航段选项集合;RrtSegOpArrayNum i,m,n :队列RrtSegOpArray i,m,n 中元素项的个数;RrtSceOpArray i,m,n :航班Flt i 在子航段[Pt i,m ,Pt i,n ]上的偏航策略选项集合;RrtSceOpArrayNum i,m,n :队列RrtSceOpArray i,m,n 中元素项个数;RrtSceOp i,m,n,z :RrtSceOpArray i,m,n 队列中第z个偏航策略选项;RrtSceOp i,m,n,z (Dis):RrtSceOpArray i,m,n 队列中第z个偏航策略选项的航段飞行里程;RrtSceOp i,m,n,z (DisInc):RrtSceOpArray i,m,n 队列中第z个偏航策略选项的航程增量;RrtSceOp i,m,n,z (SegNum):RrtSceOpArray i,m,n 队列中第z个偏航策略选项的偏航航段个数;RrtSceOp i,m,n,z (Num):RrtSceOpArray i,m,n 队列中第z个偏航策略选项包含的航段个数;步骤4-2,小延误航段的延误吸收策略:此类情况下令子航段[Pt i,m ,Pt i,n ]的延误吸收方案编号DlyProgmCode i,m,n =1,即采用调速策略进行航段延误的分配与吸收;步骤4-2包括如下步骤:步骤4-2-1,构建模型:对于子航段[Pt i,m ,Pt i,n ]内的任一小航段[Pt i,p ,Pt i,p+1 ],调速策略在航段[Pt i,p ,Pt i,p+1 ]的延误吸收能力与航班Flt i 在航段[Pt i,p ,Pt i,p+1 ]的飞行状态、航段飞行里程及飞行速度有关,计算公式如下:根据小延误航段的延误分配目标及调速策略的延误吸收能力,构建小延误航段的延误分配模型如下:Min F=f1其中:f1=|FltEcoSpeed i,m,n -DelayAbSpeedSug i,m,n |模型中F表示优化目标,包含一个子优化目标f1;其中优化目标f1是指减少航班在调速策略中的飞行速度与经济飞行速度的偏差,降低延误吸收过程中的经济损失;模型中关键变量包括:航班Flt i 在子航段[Pt i,m ,Pt i,n ]上的速度调整值DelayAbSpeedSug i,m,n ,子航段[Pt i,m ,Pt i,n ]内每个小航段[Pt i,p ,Pt i,p+1 ]上的调速策略的标志位SegSpeedCho i,p,p+1 及其延误吸收能力SegSpeedDelay i,p,p+1 ;其中变量SegSpeedCho i,p,p+1 用于确定子航段[Pt i,m ,Pt i,n ]上的调速策略的作用范围;模型中第1项约束条件表示调速策略吸收的延误总和等于航班Flt i 在子航段[Pt i,m ,Pt i,n ]上的总延误SegDelay i,m,n ;模型中第2项约束条件表示子航段[Pt i,m ,Pt i,n ]上的调速策略的作用范围是连续的;模型中第3项约束条件表示非平飞航段不进行延误吸收;模型中第4项约束条件表示了调速策略的延误吸收能力计算公式;模型中第5、6、7项约束条件表示模型中变量的取值范围限制;步骤4-2-2,设计算法:通过离散化处理速度调整值,简化小延误航段的延误分配模型计算过程,生成最优航段延误吸收策略的近似解,具体包括:步骤4-2-2-1,速度调整值离散化:小延误航段的延误分配模型中的速度调整值DelayAbSpeedSug i,m,n 为连续变量,为简化计算过程,根据优化目标f1对DelayAbSpeedSug i,m,n 进行离散化处理,处理公式为:DelayAbSpeedSug i,m,n =FltEcoSpeed i,m,n +L*SpeedAdjSpan i ,L∈Z (7)且需满足DelayAbSpeedSug i,m,n ∈[SegMinSpeed i,m,n ,SegMaxSpeed i,m,n ]及SpeedAdjSpan i >0;步骤4-2-2-2,计算航段延误吸收策略,具体包括如下步骤:步骤4-2-2-2-1,模型简化处理:将公式(7)作为新约束加入到小延误航段的延误分配模型中,生成如下所示的简化模型一:Min F=f1步骤4-2-2-2-2,计算模型:为满足优化目标f1,从L=0开始,根据简化模型一中第5项约束条件计算对应的速度调整值DelayAbSpeedSug i,m,n ,并根据简化模型一中第7项约束条件检测速度调整值DelayAbSpeedSug i,m,n 的合理性;对于满足简化模型一中第7项约束条件的速度调整值DelayAbSpeedSug i,m,n ,根据简化模型一中第4项约束条件计算出子航段[Pt i,m ,Pt i,n ]内每个小航段[Pt i,p ,Pt i,p+1 ]在调速策略下的延误吸收能力SegSpeedDelay i,p,p+1 ;此时,简化模型一中的变量包括子航段[Pt i,m ,Pt i,n ]内每个小航段[Pt i,p ,Pt i,p+1 ]的调速策略的标志位SegSpeedCho i,p,p+1 ,根据简化模型一中第1、2、3、6项约束条件,采用枚举法判断是否存在可行解,如果存在可行解,简化模型一的可行解计算完毕;否则,按照|L|从小到大的顺序取值,循环步骤4-2-2-2-2;步骤4-2-2-2-3结果赋值:对于步骤4-2-2-2-2中计算出的第一组可行解,将对应的速度调整值DelayAbSpeedSug i,m,n 和子航段[Pt i,m ,Pt i,n ]内每个小航段[Pt i,p ,Pt i,p+1 ]的调速策略的标志位SegSpeedCho i,p,p+1 作为最优调速策略的近似解;航班Flt i 在子航段[Pt i,m ,Pt i,n ]内每个轨迹点Pt i,p 的延误吸收策略类型满足下列公式:如果经过步骤4-2-2-2-2的处理,不存在可行解,则令子航段[Pt i,m ,Pt i,n ]为中等延误航段,进入步骤4-3重新生成延误吸收策略;步骤4-3,中等延误航段的延误吸收策略:此类情况下令子航段[Pt i,m ,Pt i,n ]的延误吸收方案编号DlyProgmCode i,m,n =2,即采用偏航策略及调速策略的组合进行航段延误的分配与吸收;具体包括:步骤4-3-1,中等正延误航段的延误吸收策略:正延误航段满足SegDelay i,m,n >0,本步骤中采用的延误吸收策略包括调速策略及偏航策略,其中偏航策略是指通过偏航绕飞的方式增加航段飞行距离;步骤4-3-2,中等负延误航段的延误吸收策略:负延误航段满足SegDelay i,m,n <0,本步骤中采用的延误吸收策略包括调速策略及偏航策略,其中偏航策略是指通过偏航直飞的方式缩短航段飞行距离;步骤4-4,大延误航段的延误吸收策略:此类情况下令子航段[Pt i,m ,Pt i,n ]的延误吸收方案编号DlyProgmCode i,m,n =3,即采用盘旋策略进行航段延误的分配与吸收;步骤4-5,无延误航段的延误吸收策略:此类情况下航班Flt i 在子航段[Pt i,m ,Pt i,n ]的延误值为0,令子航段[Pt i,m ,Pt i,n ]段的延误吸收方案编号DlyProgmCode i,m,n =0,即无需采用任何延误吸收策略。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,步骤4-3-1包括如下步骤:步骤4-3-1-1,构建模型:对于子航段[Pt i,m ,Pt i,n ]内的任一小航段[Pt i,p ,Pt i,p+1 ],调速策略在航段[Pt i,p ,Pt i,p+1 ]的正延误吸收能力与航班Flt i 在该航段[Pt i,p ,Pt i,p+1 ]的飞行状态、航段飞行里程及飞行速度有关,计算公式如下:通过偏航绕飞增加飞行距离的方式吸收正延误:在等角偏航绕飞中,偏航绕飞夹角θ i 是偏航策略的延误吸收能力的重要影响因素,设置航班偏航绕飞夹角θ i 的取值范围[θUpLimit i ,θDownLimit i ];对于子航段[Pt i,m ,Pt i,n ]内的任一小航段[Pt i,p ,Pt i,p+1 ],偏航策略在航段[Pt i,p ,Pt i,p+1 ]的正延误吸收能力与航班Flt i 在航段[Pt i,p ,Pt i,p+1 ]的偏航绕飞夹角及飞行速度有关,计算公式如下:根据中等正延误航段的延误分配目标及各类延误吸收策略的延误吸收能力,构建中等正延误航段的延误分配模型如下:Min F=(g1,f2,f3)其中:模型中F表示本模型的优化目标,包含g1、f2、f3三个子优化目标;其中优化目标g1是指减少因偏航绕飞导致的航程增量,降低延误吸收过程中的经济损失;优化目标f2是指减少偏航策略的作用航段,提高航班实际飞行轨迹与计划飞行轨迹的贴合度,降低延误吸收过程对计划飞行轨迹的干扰;优化目标f3是指减少不同类型延误吸收策略的交叉使用次数,降低延误吸收策略的实施难度;模型中关键变量包括:航班Flt i 在子航段[Pt i,m ,Pt i,n ]上的速度调整值DelayAbSpeedSug i,m,n ,航班Flt i 的偏航绕飞夹角θ i ,每个小航段[Pt i,p ,Pt i,p+1 ]上的调速策略的标志位SegSpeedCho i,p,p+1 及其延误吸收能力SegSpeedDelay i,p,p+1 ,偏航策略的标志位SegActionCho i,p,p+1 及其延误吸收能力SegActionDelay i,p,p+1 ;其中变量SegSpeedCho i,p,p+1 用于确定子航段[Pt i,m ,Pt i,n ]上的调速策略的作用范围,SegActionCho i,p,p+1 用于确定子航段[Pt i,m ,Pt i,n ]上的偏航策略的作用范围;模型中第1项约束条件表示调速策略及偏航策略吸收的延误总和等于航班Flt i 在子航段[Pt i,m ,Pt i,n ]上的总延误SegDelay i,m,n ;模型中第2项约束条件表示调速策略及偏航策略用于同向吸收航段延误SegDelay i,m,n ;模型中第3项约束条件表示子航段[Pt i,m ,Pt i,n ]上任一小航段[Pt i,p ,Pt i,p+1 ]最多被分配调速策略或者偏航策略中的一种;模型中第4项约束条件表示子航段[Pt i,m ,Pt i,n ]上的调速策略和偏航策略的作用范围是连续的;模型中第5项约束条件表示非平飞航段不进行延误吸收;模型中第6项约束条件表示了调速策略的正延误吸收能力计算公式;模型中第7项约束条件表示偏航策略的正延误吸收能力计算公式;模型中第8项表示航班Flt i 在子航段[Pt i,m ,Pt i,n ]上每个飞行轨迹点Pt i,p 相邻航段的延误吸收策略差异值的计算方法;模型中第9、10、11、12项约束条件表示模型中变量的取值范围限制;步骤4-3-1-2,设计算法:通过设置延误吸收策略的组合应用模式并离散化处理速度调整值,简化中等正延误航段的延误分配模型计算过程,生成最优航段延误吸收策略的近似解,具体包括如下步骤:步骤4-3-1-2-1,设置延误吸收策略的组合应用模式:为满足优化目标g1及f3,在子航段[Pt i,m ,Pt i,n ]处于中等正延误情况下,对延误吸收策略的组合应用模式进行以下设置:设置延误吸收策略的作用范围:将延误吸收策略的作用范围设置为整个子航段[Pt i,m ,Pt i,n ],调速策略及偏航策略作用范围需满足以下公式:设置延误吸收策略的使用优先级:根据优化目标g1,采用调速策略优先、偏航策略补充的方式进行延误吸收,降低偏航策略的使用需求,进而减少航班的飞行里程增量;对于子航段[Pt i,m ,Pt i,n ]内的任一小航段[Pt i,p ,Pt i,p+1 ],根据公式(10)与(11),偏航策略与调速策略的延误吸收能力差异值为:设定子航段[Pt i,m ,Pt i,n ]上仅采用调速策略进行延误吸收时,根据公式(13),仍剩余 的延误量无法吸收;因此,从子航段[Pt i,m ,Pt i,n ]上筛选部分航段实施偏航策略以提升延误吸收能力,且筛选出的偏航策略作用航段需满足以下条件:根据公式(15)及优化目标g1,偏航策略导致的航班飞行里程增量的最小值为:设置延误吸收策略的使用次序:根据优化目标f3,为减少不同类型延误吸收策略的交叉使用,将延误吸收策略的使用次序设置为先调速、后偏航,即需满足以下公式:步骤4-3-1-2-2,速度调整值离散化:中等正延误航段的延误分配模型中的速度调整值DelayAbSpeedSug i,m,n 为连续变量,为简化计算过程,处理公式如下:DelayAbSpeedSug i,m,n =SegMinSpeed i,m,n +L*SpeedAdjSpan i ,L∈Z(18)且需满足DelayAbSpeedSug i,m,n ∈[SegMinSpeed i,m,n ,SegMaxSpeed i,m,n ]及SpeedAdjSpan i >0;步骤4-3-1-2-3,计算航段延误吸收策略:在航段延误吸收策略计算过程中,选择优先保障航班飞行的经济效益,其次考虑延误吸收策略的实施难度、以及飞行轨迹与计划轨迹的偏差程度,因此将中等正延误航段的延误分配模型中的优化目标的优先级由高到低依次设置g1、f3、f2,具体包括:步骤4-3-1-2-3-1,模型简化处理1:为满足优化目标g1,根据步骤4-3-1-2-1中设置的延误吸收策略的组合应用模式,将公式(13)、(16)作为新约束替换中等正延误航段的延误分配模型中的第1、4项约束条件;步骤4-3-1-2-3-2,模型简化处理2:从L=0开始,按照L从小到大的顺序单次取值,并根据公式(18)计算当前L对应的速度调整值DelayAbSpeedSug i,m,n ;步骤4-3-1-2-3-3,模型简化处理3:将DelayAbSpeedSug i,m,n 作为已知参数代入中等正延误航段的延误分配模型,去除模型中与速度调整值DelayAbSpeedSug i,m,n 相关的优化目标g1及约束条件;步骤4-3-1-2-3-4,模型简化处理4:为满足优化目标f3,根据步骤4-3-1-2-1中设置的延误吸收策略的组合应用模式,将公式(17)作为新约束加入中等正延误航段的延误分配模型中,并去除优化目标f3及相关约束条件;综上,生成如下所示的简化模型二:Min F=(f2)步骤4-3-1-2-3-5,模型计算1:根据简化模型二中第7项约束条件及速度调整值DelayAbSpeedSug i,m,n ,计算子航段[Pt i,m ,Pt i,n ]内每个小航段[Pt i,p ,Pt i,p+1 ]的调速策略的延误吸收能力SegSpeedDelay i,p,p+1 ;此时,简化模型二中的变量包括:偏航绕飞夹角θ i ,子航段[Pt i,m ,Pt i,n ]内每个小航段[Pt i,p ,Pt i,p+1 ]的调速策略的标志位SegSpeedCho i,p,p+1 ,偏航策略的标志位SegActionCho i,p,p+1 及其延误吸收能力SegActionDelay i,p,p+1 ;步骤4-3-1-2-3-6,模型计算2:令K为整数变量,初始值为1;为满足优化目标f2,从K=1开始,在子航段[Pt i,m ,Pt i,n ]中筛选出K个小航段[Pt i,p ,Pt i,p+1 ]作为潜在的偏航策略作用航段,且根据简化模型二中第4、5项约束条件,需满足Pt i,p ∈[Pt i,n-K ,Pt i,n-1 ];设定筛选出的K个小航段为偏航策略作用航段时,根据简化模型二中第1、6、9、10项约束条件计算偏航绕飞夹角θ i 是否存在可行解,如果θ i 不存在可行解,令K=K+1,循环步骤4-3-1-2-3-6处理,直至满足K>n-m则返回步骤4-3-1-2-3-2;如果θ i 存在可行解,则将筛选出的K个小航段作为偏航策略作用航段,并根据简化模型二中第6、8、9项约束条件,计算子航段[Pt i,m ,Pt i,n ]内每个小航段[Pt i,p ,Pt i,p+1 ]的偏航策略的标志位SegActionCho i,p,p+1 及其延误吸收能力SegActionDelay i,p,p+1 ;根据简化模型二中第2、3、4、6、9项约束条件计算子航段[Pt i,m ,Pt i,n ]内每个小航段[Pt i,p ,Pt i,p+1 ]的调速策略的标志位SegSpeedCho i,p,p+1 ,简化模型二的可行解计算完毕;步骤4-3-1-2-3-7,结果赋值:对于步骤4-3-1-2-3-6中计算出的第一组可行解,将对应的速度调整值DelayAbSpeedSug i,m,n 及子航段[Pt i,m ,Pt i,n ]内每个小航段[Pt i,p ,Pt i,p+1 ]的调速策略的标志位SegSpeedCho i,p,p+1 作为最优调速策略的近似解;将对应的偏航绕飞夹角θ i 及子航段[Pt i,m ,Pt i,n ]内每个小航段[Pt i,p ,Pt i,p+1 ]的偏航策略的标志位SegActionCho i,p,p+1 作为最优偏航策略的近似解;航班Flt i 在航段[Pt i,m ,Pt i,n ]内每个轨迹点Pt i,p 的延误吸收策略类型满足如下公式:如果经过步骤4-3-1-2-3-1至步骤4-3-1-2-3-6的处理,不存在可行解,则令子航段[Pt i,m ,Pt i,n ]为高延误航段,进入步骤4-4重新生成延误吸收策略。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,步骤4-3-2包括如下步骤:负延误航段满足SegDelay i,m,n <0,本步骤中采用的延误吸收策略包括调速策略及偏航策略,其中偏航策略是指通过偏航直飞的方式缩短航段飞行距离;步骤4-3-2-1,构建模型:对于子航段[Pt i,m ,Pt i,n ]内的任一小航段[Pt i,p ,Pt i,p+1 ],调速策略在航段[Pt i,p ,Pt i,p+1 ]的负延误吸收能力与航班Flt i 在航段[Pt i,p ,Pt i,p+1 ]的飞行状态、航段飞行里程及飞行速度有关,计算公式如下:通过偏航直飞缩短飞行距离的方式吸收负延误:对于子航段[Pt i,m ,Pt i,n ]内的任一航段[Pt i,x ,Pt i,y ],首先判断航班Flt i 能否在[Pt i,x ,Pt i,y ]上进行偏航直飞;如果满足以下判断条件,令航段[Pt i,x ,Pt i,y ]的偏航能力标志位SegActionCap i,x,y =1,否则令SegActionCap i,x,y =0:当[Pt i,x ,Pt i,y ]满足公式(22)中的判断条件时,则作为偏航策略的作用航段,偏航策略在该航段[Pt i,x ,Pt i,y ]的负延误吸收能力与航班Flt i 在该航段的偏航直飞距离及飞行速度有关,计算公式为:对于[Pt i,x ,Pt i,y ]内的任一小航段[Pt i,p ,Pt i,p+1 ],偏航策略在该航段[Pt i,x ,Pt i,y ]上的负延误吸收能力计算公式为:根据中等负延误航段的延误分配目标及各类延误吸收策略的延误吸收能力,构建中等负延误航段的延误分配模型如下:Min F=(f1,f2,f3)其中:f1=|FltEcoSpeed i,m,n -DelayAbSpeedSug i,m,n |模型中F表示本模型的优化目标,包含f1、f2、f3三个子优化目标;其中优化目标f1是指减少航班在调速策略中的飞行速度与经济飞行速度的偏差,降低延误吸收过程中的经济损失;优化目标f2是指减少偏航策略的作用航段,提高航班实际飞行轨迹与计划飞行轨迹的贴合度,降低延误吸收过程对计划飞行轨迹的干扰;优化目标f3是指减少不同类型延误吸收策略的交叉使用次数,降低延误吸收策略的实施难度;模型中关键变量包括:航班Flt i 在子航段[Pt i,m ,Pt i,n ]上的速度调整值DelayAbSpeedSug i,m,n ,其内每个小航段[Pt i,p ,Pt i,p+1 ]上的调速策略的标志位SegSpeedCho i,p,p+1 及其延误吸收能力SegSpeedDelay i,p,p+1 ,偏航策略的标志位SegActionCho i,p,p+1 及其延误吸收能力SegActionDelay i,p,p+1 ;其中变量SegSpeedCho i,p,p+1 用于确定子航段[Pt i,m ,Pt i,n ]上的调速策略的作用范围,SegActionCho i,p,p+1 用于确定子航段[Pt i,m ,Pt i,n ]上的偏航策略的作用范围;模型中第1项约束条件表示调速策略及偏航策略吸收的延误总和等于航班Flt i 在子航段[Pt i,m ,Pt i,n ]上的总延误SegDelay i,m,n ;模型中第2项约束条件表示调速策略及偏航策略用于同向吸收航段延误SegDelay i,m,n ;模型中第3项约束条件表示子航段[Pt i,m ,Pt i,n ]上任一小航段[Pt i,p ,Pt i,p+1 ]最多被分配调速策略或者偏航策略中的一种;模型中第4项约束条件表示子航段[Pt i,m ,Pt i,n ]上的调速策略和偏航策略的作用范围是连续的;模型中第5项约束条件表示非平飞航段不进行延误吸收;模型中第6项约束条件表示了调速策略的负延误吸收能力计算公式;模型中第7项约束条件表示偏航策略的作用航段[Pt i,x ,Pt i,y ]需是平飞航段且该航段[Pt i,x ,Pt i,y ]的直飞距离SegStraDis i,x,y 需小于该航段[Pt i,x ,Pt i,y ]的飞行里程SegDis i,x,y ;模型中第8、9项约束条件表示偏航策略的作用航段[Pt i,x ,Pt i,y ]中每个航段[Pt i,p ,Pt i,p+1 ]的负延误吸收能力及标志位的计算方法;模型中第10项约束条件表示航班Flt i 在子航段[Pt i,m ,Pt i,n ]上每个飞行轨迹点Pt i,p 相邻航段的延误吸收策略差异值的计算方法;模型中第11、12、13项约束条件表示模型中变量的取值范围限制;步骤4-3-2-2,设计算法,具体包括:步骤4-3-2-2-1,构建偏航策略解空间,具体包括如下步骤:步骤4-3-2-2-1-1,生成航路转折点集合:搜索子航段[Pt i,m ,Pt i,n ]内的所有航路转折点,将航路转折点加入航路转折点集合RteTurnPtArray i,m,n 中;令最终生成的队列RteTurnPtArray i,m,n 中元素项个数为RteTurnPtArrayNum i,m,n ;步骤4-3-2-2-1-2,生成偏航航段选项集合:从子航段[Pt i,m ,Pt i,n ]内筛选包含队列RteTurnPtArray i,m,n 中元素项的所有航段;对于筛选出的任一航段[Pt i,x ,Pt i,y ],根据公式(22)判断航班Flt i 在航段[Pt i,x ,Pt i,y ]上的偏航能力SegActionCap i,x,y ,如果满足SegActionCap i,x,y ==1,则将该航段[Pt i,x ,Pt i,y ]作为偏航航段选项,加入偏航航段选项集合RrtSegOpArray i,m,n 中;令最终生成的队列RrtSegOpArray i,m,n 中元素项个数为RrtSegOpArrayNum i,m,n ;步骤4-3-2-2-1-3,构建偏航策略选项集合:令K,z为整数变量,且初始值均为1;从K=1开始,采用组合方式从队列RrtSegOpArray i,m,n 中筛选出所有的K个偏航航段选项组合,总个数为 对于筛选出的任一K个偏航航段选项组合,判断其内各偏航航段选项之间是否存在重叠航段,如果均不存在重叠航段,将该K个偏航航段选项组合作为第z个偏航策略选项RrtSceOp i,m,n,z ,并令RrtSceOp i,m,n,z (Num)=K,将其加入偏航策略选项集合RrtSceOpArray i,m,n 中,且令z=z+1;待筛选出的 个偏航航段选项组合均处理完后,令K=K+1,循环步骤4-3-2-2-1-3的处理,直至满足K>RrtSegOpArrayNum i,m,n ;令最终生成的队列RrtSceOpArray i,m,n 中元素项个数为RrtSceOpArrayNum i,m,n ;将队列RrtSceOpArray i,m,n 称为航班Flt i 在子航段[Pt i,m ,Pt i,n ]上的偏航策略解空间;步骤4-3-2-2-2,偏航策略解空间排序:根据中等负延误航段的延误分配模型中的优化目标f2和f3,设计偏航航段个数、偏航航段飞行里程、航程增量三项指标对偏航策略解空间RrtSceOpArray i,m,n 内的元素项RrtSceOp i,m,n,z 进行组合排序;其中偏航航段飞行里程指标用于满足优化目标f2,偏航航段个数指标用于满足优化目标f3,航程增量指标用于衡量偏航策略选项RrtSceOp i,m,n,z 的实施效果;组合排序过程中,采用的指标优先级由高到低依次为偏航航段个数、偏航航段飞行里程、航程增量;其中,偏航航段个数指标及偏航航段飞行里程指标按升序排列,航程增量指标按降序排列;每类指标公式如下:偏航策略选项RrtSceOp i,m,n,z 的偏航航段飞行里程评估指标RrtSceOp i,m,n,z (Dis):RrtSceOp i,m,n,z (Dis)=∑SegDis i,x,y ,[Pt i,x ,Pt i,y ]∈RrtSceOp i,m,n,z (26)偏航策略选项RrtSceOp i,m,n,z 的航程增量评估指标RrtSceOp i,m,n,z (DisInc):RrtSceOp i,m,n,z (DisInc)=∑(SegDis i,x,y -SegStraDis i,x,y ),[Pt i,x ,Pt i,y ]∈RrtSceOp i,m,n,z (27)偏航策略选项RrtSceOp i,m,n,z 的偏航航段个数评估指标RrtSceOp i,m,n,z (SegNum):RrtSceOp i,m,n,z (SegNum)=RrtSceOp i,m,n,z (Num) (28)步骤4-3-2-2-3,速度调整值离散化:中等负延误航段的延误分配模型中的速度调整值DelayAbSpeedSug i,m,n 为连续变量,为简化计算过程,根据优化目标f1进行离散化处理,处理公式如下:DelayAbSpeedSug i,m,n =FltEcoSpeed i,m,n +L*SpeedAdjSpan i ,L∈Z(29)且需满足DelayAbSpeedSug i,m,n ∈[SegMinSpeed i,m,n ,SegMaxSpeed i,m,n ]及SpeedAdjSpan i >0;步骤4-3-2-2-4,计算航段延误吸收策略:将中等负延误航段的延误分配模型中的优化目标的优先级由高到低依次设置f1、f3、f2;执行如下步骤:步骤4-3-2-2-4-1,模型简化处理1:为满足优化目标f1,从L=0开始,按照|L|从小到大的顺序,根据公式(29)计算对应的速度调整值DelayAbSpeedSug i,m,n ;步骤4-3-2-2-4-2,模型简化处理2:将DelayAbSpeedSug i,m,n 作为已知参数代入中等负延误航段的延误分配模型,直至模型存在可行解;去除模型中与速度调整值DelayAbSpeedSug i,m,n 相关的优化目标f1及约束条件,生成如下所示的简化模型三:Min F=(f2,f3)步骤4-3-2-2-4-3,模型计算1:根据简化模型三中第6项约束条件及速度调整值DelayAbSpeedSug i,m,n ,计算子航段[Pt i,m ,Pt i,n ]内每个小航段[Pt i,p ,Pt i,p+1 ]的调速策略的负延误吸收能力SegSpeedDelay i,p,p+1 ;此时,简化模型三中的变量包括:子航段[Pt i,m ,Pt i,n ]内每个小航段[Pt i,p ,Pt i,p+1 ]的调速策略的标志位SegSpeedCho i,p,p+1 ,偏航策略的标志位SegActionCho i,p,p+1 及其延误吸收能力SegActionDelay i,p,p+1 ;步骤4-3-2-2-4-4,模型计算2:为依次满足优化目标f3和f2,从z=1开始,依次将偏航策略解空间RrtSceOpArray i,m,n 中的第z个偏航策略选项RrtSceOp i,m,n,z 作为已知参数带入简化模型三,并根据简化模型三中第7、8、9项约束条件计算出子航段[Pt i,m ,Pt i,n ]内每个小航段[Pt i,p ,Pt i,p+1 ]的偏航策略的标志位SegActionCho i,p,p+1 及其延误吸收能力SegActionDelay i,p,p+1 ;此时,简化模型三中的变量包括子航段[Pt i,m ,Pt i,n ]内每个小航段[Pt i,p ,Pt i,p+1 ]的调速策略的标志位SegSpeedCho i,p,p+1 ,根据简化模型三中第1、2、3、4、5、11项约束条件,采用枚举法判断是否存在可行解,如果存在可行解,计算完毕;否则,令z=z+1,循环步骤4-3-2-2-4-4处理,直至满足z>RrtSceOpArrayNum i,m,n 则返回步骤4-3-2-2-4-1;步骤4-3-2-2-4-5,结果赋值:对于步骤4-3-2-2-4-4中计算出的第一组可行解,将对应的速度调整值DelayAbSpeedSug i,m,n 及子航段[Pt i,m ,Pt i,n ]内每个小航段[Pt i,p ,Pt i,p+1 ]的调速策略的标志位SegSpeedCho i,p,p+1 作为最优调速策略的近似解;将子航段[Pt i,m ,Pt i,n ]内每个小航段[Pt i,p ,Pt i,p+1 ]的偏航策略的标志位SegActionCho i,p,p+1 作为最优偏航策略的近似解;航班Flt i 在航段[Pt i,m ,Pt i,n ]内每个轨迹点Pt i,p 的延误吸收策略类型满足下列公式:如果经过步骤4-3-2-2-4-1至步骤4-3-2-2-4-4处理,不存在可行解,则令子航段[Pt i,m ,Pt i,n ]为高延误航段,进入步骤4-4重新生成延误吸收策略。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,步骤4-4具体包括:步骤4-4-1,可行性检测:如果满足SegDelay i,m,n <0,此情况下无法通过调速策略、偏航策略或盘旋策略吸收延误,航段延误分配失败,令DlyProgmCode i,m,n =4,提示用户需采用人工指挥的方式吸收航班在子航段[Pt i,m ,Pt i,n ]上的延误;如果满足SegDelay i,m,n ≥0,此情况下需判断子航段[Pt i,m ,Pt i,n ]中是否存在盘旋点位于航班Flt i 当前位置之后;如果存在盘旋点,表明航班采用盘旋策略吸收延误,继续步骤4-4-2;如果不存在盘旋点,航段延误分配失败,令DlyProgmCode i,m,n =4,提示用户需采用人工指挥的方式吸收航班在子航段[Pt i,m ,Pt i,n ]上的延误;步骤4-4-2,计算航段延误吸收策略:令Pt i,c 为子航段[Pt i,m ,Pt i,n ]中离航班Flt i 当前位置最近且位于航班Flt i 当前位置之后的盘旋点;仅在盘旋点采用盘旋等待的方式吸收航段延误,延误吸收完毕后航班再从盘旋点返回计划飞行轨迹;航班Flt i 在航段[Pt i,m ,Pt i,n ]内每个轨迹点Pt i,p 的延误吸收策略类型满足下列公式:
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,步骤5包括如下步骤:步骤5-1,定义如下变量: [Pt i,j ,Pt i,k ]的替换航段,用于替换计划飞行轨迹PtList i 中从轨迹点Pt i,j 到轨迹点Pt i,k 间的航段[Pt i,j ,Pt i,k ], 与[Pt i,j ,Pt i,k ]的航段起始点一致;TmpETO i,j :表示航班Flt i 在轨迹点Pt i,j 的预计过点时间ETO i,j 的备份,初始值令TmpETO i,j =ETO i,j ;CTO i,j :表示航班Flt i 在轨迹点Pt i,j 处的计算过点时间,初始值为ETO i,j ;CalPtDelay i,j :表示航班Flt i 在轨迹点Pt i,j 处的计算过点延误,单位秒,初始值为0;IniPtList i :表示航班Flt i 的计划飞行轨迹的备份,初始值令IniPtList i =PtList i ;RefPtList i :表示航班Flt i 的参考飞行轨迹,初始值令RefPtList i =PtList i ;步骤5-2,检测计划飞行轨迹的修正需求:对于子航段[Pt i,m ,Pt i,n ],当满足DlyProgmCode i,m,n ==0时,跳至步骤5-4;当满足DlyProgmCode i,m,n ==4时,筛选下一个子航段,重新进行步骤5-2;否则,继续执行步骤5-3;步骤5-3,修正计划飞行轨迹:偏航策略的实施会导致航班偏离计划航路,使得航班的实际飞行轨迹与计划飞行轨迹PtList i 产生偏差,对于子航段[Pt i,m ,Pt i,n ],根据航班Flt i 在该航段[Pt i,m ,Pt i,n ]的延误程度及延误吸收方案,修正航班在该航段的计划飞行轨迹;步骤5-3包括如下步骤:步骤5-3-1,修正小延误航段的飞行轨迹:此类情况下航班Flt i 在子航段[Pt i,m ,Pt i,n ]上的延误吸收方案编号DlyProgmCode i,m,n 为1,仅采用调速策略吸收航段延误,不会导致航班偏离计划航路;因此,无需修正航班Flt i 在子航段[Pt i,m ,Pt i,n ]内的计划飞行轨迹;步骤5-3-2,修正中等延误航段的飞行轨迹:此类情况下航班Flt i 在子航段[Pt i,m ,Pt i,n ]上的延误吸收方案编号DlyProgmCode i,m,n 为2,采用偏航策略及调速策略的组合吸收航段延误;因此,需根据偏航策略修正航班Flt i 在子航段[Pt i,m ,Pt i,n ]内的计划飞行轨迹;步骤5-3-2-1,修正中等正延误航段的飞行轨迹,具体包括:步骤5-3-2-1-1,生成偏航路径:首先,根据航班Flt i 在子航段[Pt i,m ,Pt i,n ]内每个小航段[Pt i,p ,Pt i,p+1 ]的偏航策略的标志位SegActionCho i,p,p+1 ,筛选子航段[Pt i,m ,Pt i,n ]内所有的偏航策略的作用航段;然后,对于筛选出的任一偏航策略的作用航段[Pt i,x ,Pt i,y ],根据航班Flt i 的偏航绕飞夹角θ i 生成该航段[Pt i,x ,Pt i,y ]的等角偏航绕飞路径 步骤5-3-2-1-2,划分偏航路径:对于步骤5-3-2-1-1中筛选出的任一偏航策略的作用航段[Pt i,x ,Pt i,y ],首先根据航班Flt i 在其对应的等角偏航绕飞路径 中的飞行里程及速度调整值DelayAbSpeedSug i,m,n ,计算航班Flt i 在等角偏航绕飞路径 中的飞行时长;然后,以参数Span i 为步长按飞行时长占比划分等角偏航绕飞路径 生成偏航绕飞路径 中的轨迹点;对于 中划分出的任一小航段[Pt i,p ,Pt i,p+1 ],令SegActionCho i,p,p+1 =1且SegSpeedCho i,p,p+1 =0;步骤5-3-2-1-3,替换偏航路径:对于航班Flt i 在子航段[Pt i,m ,Pt i,n ]内的任一偏航策略的作用航段[Pt i,x ,Pt i,y ],将其等角偏航绕飞路径 中新生成的轨迹点替换[Pt i,x ,Pt i,y ]内的轨迹点;待子航段[Pt i,m ,Pt i,n ]内所有偏航策略的作用航段均处理完毕后,完成航班Flt i 在子航段[Pt i,m ,Pt i,n ]内的计划飞行轨迹修正;步骤5-3-2-2,修正中等负延误航段的飞行轨迹,具体包括:步骤5-3-2-2-1,生成偏航路径:首先,根据航班Flt i 在子航段[Pt i,m ,Pt i,n ]内每个小航段[Pt i,p ,Pt i,p+1 ]的偏航策略的标志位SegActionCho i,p,p+1 ,筛选子航段[Pt i,m ,Pt i,n ]内所有的偏航策略的作用航段;然后,对于筛选出的任一偏航策略的作用航段[Pt i,x ,Pt i,y ],将起点Pt i,x 和终点Pt i,y 间的直飞路径作为该航段的偏航直飞路径 步骤5-3-2-2-2,划分偏航路径:对于步骤5-3-2-2-1中筛选出的任一偏航策略的作用航段[Pt i,x ,Pt i,y ],首先根据航班Flt i 在其对应的偏航直飞路径 中的飞行里程及速度调整值DelayAbSpeedSug i,m,n ,计算航班Flt i 在偏航直飞路径 中的飞行时长;然后,以参数Span i 为步长按飞行时长占比划分偏航直飞路径 生成偏航直飞路径 中的轨迹点;对于 中划分出的任一小航段[Pt i,p ,Pt i,p+1 ],令SegActionCho i,p,p+1 =1且SegSpeedCho i,p,p+1 =0;步骤5-3-2-2-3,替换偏航路径:对于航班Flt i 在子航段[Pt i,m ,Pt i,n ]内的任一偏航策略的作用航段[Pt i,x ,Pt i,y ],将其偏航直飞路径 中新生成的轨迹点替换[Pt i,x ,Pt i,y ]内的轨迹点;待子航段[Pt i,m ,Pt i,n ]内所有偏航策略的作用航段均处理完毕后,完成航班Flt i 在子航段[Pt i,m ,Pt i,n ]内的计划飞行轨迹修正;步骤5-3-3,修正大延误航段的飞行轨迹:此类情况下航班Flt i 在子航段[Pt i,m ,Pt i,n ]上的延误吸收方案编号DlyProgmCode i,m,n 为3,采用盘旋策略吸收航段延误,无需修正航班Flt i 在子航段[Pt i,m ,Pt i,n ]内的计划飞行轨迹;步骤5-4,修正轨迹点预计过点时间:因计划飞行轨迹的修正可能会导致航班Flt i 在[Pt i,m ,Pt i,n ]内各轨迹点的预计过点时间产生偏差,本步骤从Pt i,m 开始,依次修正航班Flt i 在子航段[Pt i,m ,Pt i,n ]内各轨迹点Pt i,p 的预计过点时间ETO i,p ,修正公式为:步骤5-5,分配航段延误:在步骤5-3基础上,根据子航段[Pt i,m ,Pt i,n ]上所采用的延误吸收方案,将子航段上的延误SegDelay i,m,n 分配至各个小航段[Pt i,p ,Pt i,p+1 ]上,计算公式如下:步骤5-6,计算轨迹点的建议过点时间:对于子航段[Pt i,m ,Pt i,n ]内任一轨迹点Pt i,p ,初始化计算过点时间CTO i,p ,满足:根据步骤5-5中的航段延误分配结果,轨迹点Pt i,p 的计算过点延误CalPtDelay i,p 的计算公式满足:轨迹点Pt i,p 的计算过点时间CTO i,p 的计算公式满足:CTO i,p =ETO i,p +CalPtDelay i,p (37)步骤5-7,生成参考飞行轨迹:当步骤2-5中生成的每个子航段[Pt i,m ,Pt i,n ]均完成步骤5-2至步骤5-6的处理后,将此时的计划飞行轨迹PtList i 作为航班Flt i 的参考飞行轨迹,且令RefPtList i =PtList i ;完后航班Flt i 的参考飞行轨迹生成后,恢复航班的计划飞行轨迹,令PtList i =IniPtList i 。
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,步骤6包括如下步骤:步骤6-1,定义如下变量:RefPos i :表示航班Flt i 在当前系统时间SysTime下的参考航迹;Rds(RefPos i ):表示参考航迹RefPos i 的半径;PrecRes i,j :表示航班Flt i 在轨迹点Pt i,j 处的移交精度限制,是指航班在该轨迹点处的实际过点时间与排序过点时间的偏差的绝对值的上限;步骤6-2,生成参考航迹的位置:首先,根据航班Flt i 的参考飞行航迹RefPtList i 中每个轨迹点的计算过点时间,筛选当前系统时间SysTime下航班Flt i 在参考飞行轨迹RefPtList i 中所处的参考航段;令[Pt i,r ,Pt i,r+1 ]为当前系统时间SysTime下航班Flt i 在参考飞行轨迹RefPtList i 中所处的参考航段,则需满足以下条件:然后,因RefPtList i 中各相邻轨迹点的预计过点时间的间距不超过参数Span i ,本步骤按比例估算航班Flt i 在当前系统时间SysTime下的参考航迹RefPos i 的位置信息;参考航迹RefPos i 的纬度Lat(RefPos i )计算公式为:参考航迹RefPos i 的经度Lon(RefPos i )计算公式为:步骤6-3,生成参考航迹的半径:令[Pt i,t ,Pt i,t+1 ]为当前系统时间SysTime下航班Flt i 在参考飞行轨迹RefPtList i 中所处的实际航段,则需满足以下条件:从Pt i,t+1 开始,在RefPtList i 队列中寻找航班Flt i 的后续飞行轨迹点中离Pt i,t+1 最近的排序点,记为Pt i,s ,且满足SeqMark i,s ==1;则参考航迹RefPos i 的半径满足:Rds(RefPos i )=PrecRes i,s (40)。



