CN105355092B - 一种航班流量预控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种航班流量预控制方法，其包括以下步骤：步骤S1，当日确定次日将占用飞行资源的所有计划航班的计划航路数据；步骤S2，获得过去N年的、机型数据与所述各计划航班的机型数据相同的历史航班在该气象条件以及飞行载重条件下飞经所述计划航路中的各航路点所需的时间数据；步骤S3，预测获得各计划航班飞经各自计划航路中的各航路点的时刻数据；步骤S4，计算获得各计划航班到达各扇区的时刻数据以及离开各扇区的时刻数据；步骤S5，判断所述各扇区在不同时间段内容纳的所有计划航班的总数量是否大于预设的各扇区在不同时间段内的扇区容量。通过本发明能预先合理控制计划航班的起飞时刻，从而更合理地利用机场、空域的资源。

Description

一种航班流量预控制方法

技术领域

本发明涉及民航流量控制技术，尤其涉及一种航班流量预控制方法。

背景技术

随着民航运输的持续快速发展，空中交通流量增长势头迅猛，机场、空域和航线网络节点的拥挤现象严重，航路拥堵、航班延误问题突出，已成为社会广泛关注的热点问题。

目前的航班流量控制方法以事后控制为主，其主要导致了以下缺点：

(1)一旦当某些扇区和管制区的流量超过限量时，管制员会临时提出航班流量限制的要求，从而导致后面的航班只能在地面等待，进而导致航班延误增加；而且由于这种控制方法的不确定性，在地面上的航班根本不清楚什么时候就会被流控限制，从而给乘客带来极大的不便；同时，很多被迫延误的航班已经安排了资源，这就会造成资源浪费等情况。

(2)由于这种控制方法的延后性，使得很多流控信息会往下传递，从而造成层层加码的情况发生，进而导致航路资源浪费。

(3)事后流控会导致某些航路点、区域的流量告警，从而导致资源无法不平均分配，航班计划起飞时间会集中在某些时间段内，进而导致航班时刻集中，人为的导致航班延误。

(4)现有的流量控制方法依据的航班飞行信息通常是按照昨天航班的历史数据，来预测今天的航班飞行数据；而在实际运行过程中会发现该数据有一定的偏差。

鉴于上述原因，目前需要对这种流量控制方法进行改进，从而在机场、复杂扇区、繁忙航路等空域单位不同运行条件下以及各类限制的综合情况下，有效地预测和控制航班流量。

发明内容

为了解决上述现有技术存在的问题，本发明旨在提供一种航班流量预控制方法，以根据航班计划的情况，提前更加合理地分配航班在机场的起飞时间，从而更加合理地利用机场、空域的资源。

本发明所述的一种航班流量预控制方法，其包括以下步骤：

步骤S1，当日确定次日将占用飞行资源的所有计划航班的计划航路数据，所述计划航路数据包括：各计划航班的机型数据、计划起飞时刻数据、起落机场信息、计划航路信息及计划航路中的各航路点信息；

步骤S2，根据计划航班执行日的气象条件以及计划航班的飞行载重条件，分析历史航班飞行数据，获得过去N年的、机型数据与所述各计划航班的机型数据相同的历史航班在该气象条件以及飞行载重条件下飞经所述计划航路中的各航路点所需的时间数据，其中N大于等于1；

步骤S3，根据所述各计划航班的计划起飞时刻数据以及各计划航班对应的历史航班飞经所述计划航路中的各航路点所需的时间数据，预测获得各计划航班飞经各自计划航路中的各航路点的时刻数据；

步骤S4，根据各计划航路中各航路点所在的各扇区信息以及所述各计划航班飞经各自计划航路中的各航路点的时刻数据，计算获得各计划航班到达各扇区的时刻数据以及离开各扇区的时刻数据；

步骤S5，根据所述各计划航班到达各扇区的时刻数据以及离开各扇区的时刻数据，统计各扇区在不同时间段内容纳的所有计划航班的总数量，并判断所述各扇区在不同时间段内容纳的所有计划航班的总数量是否大于预设的各扇区在不同时间段内的扇区容量，若是，则执行步骤S6，否则，步骤结束；

步骤S6，调整并更新及保存各计划航班的计划起飞时刻数据，并返回执行所述步骤S3。

在上述的航班流量预控制方法中，所述步骤S1包括：根据预设的航班时刻安排数据以及各航空公司的飞行运行安排数据确定所述计划航路数据。

在上述的航班流量预控制方法中，所述历史航班飞行数据包括：按照气象条件、高空风速、风向、机型、航班的载重条件以及航班的飞行高度不同的维度所记录的航班在所有飞经的航路点上的高度、速度、以及飞经各航路点所需的时间数据。

在上述的航班流量预控制方法中，所述步骤S2还包括：根据计划航班执行日的气象条件以及计划航班的飞行载重条件，分析历史航班飞行数据，获得过去N年的、机型数据与所述各计划航班的机型数据相同的历史航班在该气象条件以及飞行载重条件下的飞行速度数据。

在上述的航班流量预控制方法中，所述N等于3。

在上述的航班流量预控制方法中，所述步骤S3还包括：根据所述各计划航班的计划起飞时刻数据、计划航路信息以及各计划航班对应的历史航班的飞行速度数据，预测获得各计划航班的计划降落时刻数据。

在上述的航班流量预控制方法中，所述步骤S4还包括：根据所述各计划航班的计划起飞时刻数据、起落机场信息以及计划降落时刻数据，计算获得各计划航班在对应的各起落机场占用跑道资源的时间段数据。

在上述的航班流量预控制方法中，所述步骤S5还包括：若所述各扇区在不同时间段内容纳的所有计划航班的总数量不大于预设的各扇区在不同时间段内的扇区容量，则根据各计划航班在对应的各起落机场占用跑道资源的时间段数据，判断各起落机场的跑道在不同时间段内容纳的所有计划航班的总数量是否大于预设的各起落机场在不同时间段内的跑道容量，若是，则执行步骤S6，否则，步骤结束。

在上述的航班流量预控制方法中，所述方法还包括在执行所述步骤S2之前执行步骤S12，该步骤S12包括：将所述各计划航班的计划航路信息分别与预设的标准航路信息对比，若两者不同，则调整计划航路以使其与对应的标准航路一致后，更新并保存计划航路信息及计划航路中的各航路点信息。

由于采用了上述的技术解决方案，本发明通过在航班执行日前一天提前确定计划航路数据，并利用历史航班数据，精确预测空中航路扇区的利用率，从而预先合理控制计划航班的起飞时刻，进而更合理地利用机场、空域的资源，避免了单点流控限制沿着航路传导，间隔不断加码的弊病，并且可以提前改善一空域范围内，一部分繁忙而另一部分空闲的情况，降低航班延误率以及造成扇区的可能性。

具体实施方式

下面给出本发明的较佳实施例，并予以详细描述。

本发明，即一种航班流量预控制方法，其包括以下步骤：

步骤S1，当日确定次日将占用飞行资源的所有计划航班的计划航路数据(例如，根据民航总局预设的航班时刻安排数据、各航空公司的飞行运行安排数据以及临时计划、通航计划等确定次日所有计划航班的计划航路数据)，从而将不需要飞行的航班提前取消以免浪费资源；在此，计划航路数据包括：各计划航班的机型数据、计划起飞时刻数据、起落机场信息、计划航路信息及计划航路中的各航路点信息；

步骤S12，将各计划航班的计划航路信息分别与预设的标准航路信息对比，若两者不同(即，表示计划航路信息有误)，则调整计划航路以使其与对应的标准航路一致后，更新并保存正确的计划航路信息及计划航路中的各航路点信息；

步骤S2，根据计划航班执行日的气象条件以及计划航班的飞行载重条件，分析历史航班飞行数据(例如包括：按照气象条件、高空风速、风向、机型、航班的载重条件以及航班的飞行高度不同的维度所记录的航班在所有飞经的航路点上的高度、速度、以及飞经各航路点所需的时间等数据)，获得过去N(N大于等于1，例如，在本实施例中N等于3)年的、机型数据与所述各计划航班的机型数据相同的历史航班在该气象条件以及飞行载重条件下飞经确认正确的计划航路中的各航路点所需的时间数据以及飞行速度数据(例如可取多个历史数据的正态分布或平均值等)；

步骤S3，根据各计划航班的计划起飞时刻数据以及各计划航班对应的历史航班飞经所述计划航路中的各航路点所需的时间数据，预测获得各计划航班飞经各自计划航路中的各航路点的时刻数据；同时，根据各计划航班的计划起飞时刻数据、计划航路信息以及各计划航班对应的历史航班的飞行速度数据，预测获得各计划航班的计划降落时刻数据；

步骤S4，根据各计划航路中各航路点所在的各扇区信息以及各计划航班飞经各自计划航路中的各航路点的时刻数据，计算获得各计划航班到达各扇区的时刻数据以及离开各扇区的时刻数据(可在各扇区中标注出各航班飞行到每一个关键航路点的时间信息)，由此即可获得所有计划航班在指定空域资源的飞行时间段数据；同时，根据各计划航班的计划起飞时刻数据、起落机场信息以及计划降落时刻数据，计算获得各计划航班在对应的各起落机场占用跑道资源的时间段数据；至此，根据计划航班飞经各自计划航路中的各航路点的时刻数据、它们在指定空域资源的飞行时间段数据，以及它们在对应的各起落机场占用跑道资源的时间段数据，即可获得各计划航班的飞行轨迹；

步骤S5，根据各计划航班到达各扇区的时刻数据以及离开各扇区的时刻数据，统计各扇区在不同时间段内容纳的所有计划航班的总数量，并判断各扇区在不同时间段内容纳的所有计划航班的总数量是否大于预设的各扇区在不同时间段内的扇区容量(扇区容量是管制员在一段时间范围内所可以管制的飞机总量，当航班量超过管制员可以控制的量时，会有安全隐患出现)，若是，则执行步骤S6，否则，根据各计划航班在对应的各起落机场占用跑道资源的时间段数据，判断各起落机场的跑道在不同时间段内容纳的所有计划航班的总数量是否大于预设的各起落机场在不同时间段内的跑道容量，若是，则执行步骤S6，否则，步骤结束；同时，在执行步骤S6前，也可视需要根据时间段和扇区，对超限的扇区、航路点、机场跑道进行提示或进行告警；

步骤S6，调整并更新及保存各计划航班的计划起飞时刻数据，并返回执行所述步骤S3，换句话说，就是将超过容量的那些计划航班修改其计划起飞时刻，并使这些计划航班进入扇区的时间以及占用跑动的时间落入到没有超过限制的时间段内，完成削峰填谷的过程，重新分配计划航班的计划起飞时刻后，再次查看所关注扇区以及机场跑道的容量，直到将所有的超限的计划航班重新分配完成，由此即可提前使计划航班的分配更加平顺和合理。

综上所述，本发明能预估航班按计划飞行的航路走向和到达各管制区、扇区、机场的时间，为预先战术流量管理提供参考。

以上所述的，仅为本发明的较佳实施例，并非用以限定本发明的范围，本发明的上述实施例还可以做出各种变化。即凡是依据本发明申请的权利要求书及说明书内容所作的简单、等效变化与修饰，皆落入本发明专利的权利要求保护范围。本发明未详尽描述的均为常规技术内容。

Claims (5)

1.一种航班流量预控制方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

步骤S1，当日确定次日将占用飞行资源的所有计划航班的计划航路数据，所述计划航路数据包括：各计划航班的机型数据、计划起飞时刻数据、起落机场信息、计划航路信息及计划航路中的各航路点信息；

步骤S2，根据计划航班执行日的气象条件以及计划航班的飞行载重条件，分析历史航班飞行数据，获得过去N年的、机型数据与所述各计划航班的机型数据相同的历史航班在该气象条件以及飞行载重条件下飞经所述计划航路中的各航路点所需的时间数据以及飞行速度数据，其中N大于等于1；

步骤S3，根据所述各计划航班的计划起飞时刻数据以及各计划航班对应的历史航班飞经所述计划航路中的各航路点所需的时间数据，预测获得各计划航班飞经各自计划航路中的各航路点的时刻数据，同时，根据所述各计划航班的计划起飞时刻数据、计划航路信息以及各计划航班对应的历史航班的飞行速度数据，预测获得各计划航班的计划降落时刻数据；

步骤S4，根据各计划航路中各航路点所在的各扇区信息以及所述各计划航班飞经各自计划航路中的各航路点的时刻数据，计算获得各计划航班到达各扇区的时刻数据以及离开各扇区的时刻数据，同时，根据所述各计划航班的计划起飞时刻数据、起落机场信息以及计划降落时刻数据，计算获得各计划航班在对应的各起落机场占用跑道资源的时间段数据；

步骤S5，根据所述各计划航班到达各扇区的时刻数据以及离开各扇区的时刻数据，统计各扇区在不同时间段内容纳的所有计划航班的总数量，并判断所述各扇区在不同时间段内容纳的所有计划航班的总数量是否大于预设的各扇区在不同时间段内的扇区容量，若是，则执行步骤S6，否则，根据各计划航班在对应的各起落机场占用跑道资源的时间段数据，判断各起落机场的跑道在不同时间段内容纳的所有计划航班的总数量是否大于预设的各起落机场在不同时间段内的跑道容量，若是，则执行步骤S6，否则，步骤结束；

步骤S6，调整并更新及保存各计划航班的计划起飞时刻数据，并返回执行所述步骤S3。

2.根据权利要求1所述的航班流量预控制方法，其特征在于，所述步骤S1包括：根据预设的航班时刻安排数据以及各航空公司的飞行运行安排数据确定所述计划航路数据。

3.根据权利要求1所述的航班流量预控制方法，其特征在于，所述历史航班飞行数据包括：按照气象条件、高空风速、风向、机型、航班的载重条件以及航班的飞行高度不同的维度所记录的航班在所有飞经的航路点上的高度、速度、以及飞经各航路点所需的时间数据。

4.根据权利要求1所述的航班流量预控制方法，其特征在于，所述N等于3。

5.根据权利要求1所述的航班流量预控制方法，其特征在于，所述方法还包括在执行所述步骤S2之前执行步骤S12，该步骤S12包括：将所述各计划航班的计划航路信息分别与预设的标准航路信息对比，若两者不同，则调整计划航路以使其与对应的标准航路一致后，更新并保存计划航路信息及计划航路中的各航路点信息。