有效
一种机场双区域交通状态影响分析方法及装置
尹苏皖、李瀚弘、李嘉峰、熊子康、刘鹏程、韩云祥、伍元凯、杨红雨
四川大学
摘要
本发明提供了一种机场双区域交通状态影响分析方法及装置,涉及机场交通分析技术领域,所述方法包括获取机场的历史运行数据;基于所述历史运行数据计算分析参数,通过所述分析参数构建机场全区域的宏观基本图;对所述机场全区域的宏观基本图进行多项式函数拟合,得到机场全区域的宏观基本图的多项表达式;获取机场单区域的区域到达率,基于所述机场全区域的宏观基本图的多项表达式和所述区域到达率构建机场双区域的宏观基本图;通过所述机场双区域的宏观基本图,分析所述区域到达率对于加权流量和加权密度的影响。本发明解决了机场交通状态的研究目前主要集中在单区域内,缺少对双区域交通动态研究的问题。
1.一种机场双区域交通状态影响分析方法,其特征在于,包括:获取机场的历史运行数据;基于所述历史运行数据计算分析参数,通过所述分析参数构建机场全区域的宏观基本图,所述分析参数包括到达率、加权密度和加权流量;对所述机场全区域的宏观基本图进行多项式函数拟合,得到机场全区域的宏观基本图的多项表达式,所述多项表达式为不同到达率时加权流量与加权密度的非线性方程;获取机场单区域的区域到达率,基于所述机场全区域的宏观基本图的多项表达式和所述区域到达率构建机场双区域的宏观基本图;通过所述机场双区域的宏观基本图,分析所述区域到达率对于加权流量和加权密度的影响;所述基于所述历史运行数据计算分析参数,通过所述分析参数构建机场全区域的宏观基本图,包括:基于所述历史运行数据,获取所述机场全区域的时间间隔内到达航班的数量、时间间隔内每个滑行道上的等量中型航班总量、每个滑行道的长度以及时间间隔内经过每个滑行道的航班数量;将所述时间间隔内到达航班的数量作为所述机场全区域的到达率;通过所述时间间隔内每个滑行道上的等量中型航班总量和每个所述滑行道的长度,计算所述机场全区域的加权密度;通过所述时间间隔内经过每个滑行道的航班数量和每个所述滑行道的长度,计算所述机场全区域的加权流量;将不同时间间隔对应的所述到达率、所述加权密度和所述加权流量映射到三维坐标中,得到反应机场场面供需关系的机场全区域的宏观基本图;所述获取机场单区域的区域到达率,基于所述机场全区域的宏观基本图的多项表达式和所述区域到达率构建机场双区域的宏观基本图,包括:以共享跑道作为分割边界,将所述机场全区域划分为两个机场单区域;通过跑道到达率计算每个所述机场单区域的区域到达率,所述跑道到达率为间隔时间内该跑道到达的航班数量;计算每个所述机场单区域的加权密度;基于所述机场单区域的加权密度和所述机场全区域的宏观基本图的多项表达式,获取每个所述机场单区域的连续宏观基本图;基于所述机场单区域的区域到达率对两个所述机场单区域的连续宏观基本图进行联合表示,得到机场双区域的宏观基本图。
2.根据权利要求1所述的机场双区域交通状态影响分析方法,其特征在于,所述计算每个所述机场单区域的加权密度,包括:计算跑道的最大离场容量;通过跑道的到达航班数量中前往机场单区域的航班比例、机场单区域的区域到达航班中跑道的航班比例和所述跑道的最大离场容量,计算每个所述机场单区域的最大离场容量;计算每个所述机场单区域的加权密度;基于所述机场单区域的加权密度和所述机场单区域的最大离场容量计算每个所述机场单区域的加权密度变化量;将所述机场单区域的加权密度变化量输入预设的加权密度动态方程,更新每个所述机场单区域的加权密度。
3.根据权利要求1所述的机场双区域交通状态影响分析方法,其特征在于,所述基于所述机场单区域的加权密度和所述机场全区域的宏观基本图的多项表达式,获取每个所述机场单区域的连续宏观基本图,包括:将所述机场单区域的加权密度输入至所述机场全区域的宏观基本图的多项表达式中,得到每个所述机场单区域的离散宏观基本图;计算所述机场单区域的区域到达率变化时,每个所述机场单区域的平均加权密度变化率;通过所述机场单区域的平均加权密度变化率对对应的机场单区域的离散宏观基本图进行修正,得到每个所述机场单区域的连续宏观基本图。
4.根据权利要求1所述的机场双区域交通状态影响分析方法,其特征在于,所述通过所述机场双区域的宏观基本图,分析所述区域到达率对于加权流量和加权密度的影响,包括:将所述机场双区域的宏观基本图进行多项式函数拟合,得到所述机场双区域的宏观基本图的多项表达式;对所述机场双区域的宏观基本图的多项表达式进行求导计算,得到加权流量变化率,所述加权流量变化率包括两个所述机场单区域的加权流量变化率和所述机场全区域加权流量变化率;通过所述机场双区域的宏观基本图的多项表达式获取加权密度变化率,所述加权密度变化率包括所述区域到达率在不同变化情况时,对应的两个所述机场单区域的加权密度变化率和所述机场全区域的加权密度变化率;通过所述加权流量变化率分析所述区域到达率对于加权流量的影响,通过所述加权密度变化率分析所述区域到达率对于加权密度的影响。
5.一种机场双区域交通状态影响分析装置,其特征在于,包括:获取模块,用于获取机场的历史运行数据;第一构建模块,用于基于所述历史运行数据计算分析参数,通过所述分析参数构建机场全区域的宏观基本图,所述分析参数包括到达率、加权密度和加权流量;拟合模块,用于对所述机场全区域的宏观基本图进行多项式函数拟合,得到机场全区域的宏观基本图的多项表达式,所述多项表达式为不同到达率时加权流量与加权密度的非线性方程;第二构建模块,用于获取机场单区域的区域到达率,基于所述机场全区域的宏观基本图的多项表达式和所述区域到达率构建机场双区域的宏观基本图;分析模块,用于通过所述机场双区域的宏观基本图,分析所述区域到达率对于加权流量和加权密度的影响;所述第一构建模块包括:第一获取单元,用于基于所述历史运行数据,获取所述机场全区域的时间间隔内到达航班的数量、时间间隔内每个滑行道上的等量中型航班总量、每个滑行道的长度以及时间间隔内经过每个滑行道的航班数量;定义单元,用于将所述时间间隔内到达航班的数量作为所述机场全区域的到达率;第一计算单元,用于通过所述时间间隔内每个滑行道上的等量中型航班总量和每个所述滑行道的长度,计算所述机场全区域的加权密度;第二计算单元,用于通过所述时间间隔内经过每个滑行道的航班数量和每个所述滑行道的长度,计算所述机场全区域的加权流量;映射单元,用于将不同时间间隔对应的所述到达率、所述加权密度和所述加权流量映射到三维坐标中,得到反应机场场面供需关系的机场全区域的宏观基本图;所述第二构建模块包括:划分单元,用于以共享跑道作为分割边界,将所述机场全区域划分为两个机场单区域;第三计算单元,用于通过跑道到达率计算每个所述机场单区域的区域到达率,所述跑道到达率为间隔时间内该跑道到达的航班数量;第四计算单元,用于计算每个所述机场单区域的加权密度;第二获取单元,用于基于所述机场单区域的加权密度和所述机场全区域的宏观基本图的多项表达式,获取每个所述机场单区域的连续宏观基本图;联合表示单元,用于基于所述机场单区域的区域到达率对两个所述机场单区域的连续宏观基本图进行联合表示,得到机场双区域的宏观基本图。
6.根据权利要求5所述的机场双区域交通状态影响分析装置,其特征在于,所述分析模块包括:拟合单元,用于将所述机场双区域的宏观基本图进行多项式函数拟合,得到所述机场双区域的宏观基本图的多项表达式;第五计算单元,用于对所述机场双区域的宏观基本图的多项表达式进行求导计算,得到加权流量变化率,所述加权流量变化率包括两个所述机场单区域的加权流量变化率和所述机场全区域加权流量变化率;第六计算单元,用于通过所述机场双区域的宏观基本图的多项表达式获取加权密度变化率,所述加权密度变化率包括所述区域到达率在不同变化情况时,对应的两个所述机场单区域的加权密度变化率和所述机场全区域的加权密度变化率;分析单元,用于通过所述加权流量变化率分析所述区域到达率对于加权流量的影响,通过所述加权密度变化率分析所述区域到达率对于加权密度的影响。






