CN109741638B - 一种进离场管理系统一体化协同运行方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种进离场管理系统一体化协同运行方法，旨在解决因机场进离场系统独立运行导致跑道资源利用率低下的问题，研究内容包括：进离场系统协同运行方案设计，进离场系统协同模式计算方法、进离场系统改进需求分析三个部分，本发明可以有效降低机场进离场航班延误，在保障进场航班安全运行的前提下，提高离场航班的放行准点率，为国际民航组织提出的进离场与场面一体化运行概念的落地实施提供技术支撑。

Description

一种进离场管理系统一体化协同运行方法

技术领域

本发明属于机场航班优化调度领域，尤其涉及一种进离场管理系统一体化协同运行方法。

背景技术

机场作为空中交通的始发点，属于空中交通网络的瓶颈区域；近年来随着全球经济的发展，空中交通运输需求不断增长，机场有限的服务能力与不断增长的需求间形成供给矛盾，导致航班正点率下降。为提升机场运行效率，欧美各繁忙机场根据自身需求，分别建设了进场管理系统以及离场管理系统，帮助管制员快速规划航班的起降次序，保障航班安全、有序运行。实际运行中，为提升机场跑道资源的利用，多数繁忙机场会采用混合运行方法，在同条跑道上安排起降航班，因此进离场航班会在跑道上产生资源竞争问题。由于当前进场管理系统与离场管理系统相对独立运行，主要采用离场航班避让进场航班的方式进行被动式协同，该类做法在机场离场高峰时段易导致大量的离场航班延误，浪费机场宝贵的容量资源。

发明内容

本发明方法包括如下步骤：

步骤1，筛选经验进离场协同模式信息；

步骤2，从管制运行以及航空公司运行两个层面筛选出进离场协同运行评估指标，构建进离场协同运行效能评估模型；

步骤3，基于经验进离场协同模式信息以及进离场协同运行效能评估模型向用户提供进离场管理系统协同决策建议。

步骤1包括如下步骤：

步骤1-1，确定统计时间范围，并基于该时间范围筛选参与协同模式计算的进离场航班的计划数据与轨迹预测数据，这两项数据可以从当前进场和离场管理系统中获取。统计时间范围与系统能够准确获取航班数据的范围有关；如果扩大统计时间范围，则能更早的计算协同模式，协同模式的可实施性越高，但如果扩大统计时间范围后，无法保障航班数据的准确性，则会降低协同模式的准确性，进而降低协同模式的实施效果。本发明基于未来扩大终端理念，将统计时间范围设置为当前时间到未来1小时内；

步骤1-2，计算统计时间范围内的进场航班量ArrNum、离场航班量DepNum、进离场航班比例

步骤1-3，基于当前进离场比例Ratio，确定历史经验模式库中经验信息的搜索范围为[MinRatio,MaxRatio]，其中搜索范围最小值MinRatio＝max{Ratio-Span,0}；搜索范围最大值MaxRatio＝min{Ratio+Span,1}；其中参数Span是一种调节参数，可根据需要调整，本发明中设置为Span＝0.2；其中历史经验模式库用于存储历史上发布过的协同模式信息及其实施效果，主要存储内容包括协同模式信息，参与协同模式计算的航班计划数据与轨迹预测数据，协同模式实施效果；

步骤1-4，从历史经验模式库中筛选进离场比例在[MinRatio,MaxRatio]范围内的经验进离场协同模式信息pattern_i,i＝1,2,3,...，pattern_i表示符合条件的第i个经验进离场协同模式信息，并构建经验模式样本集合HISTList＝{pattern₁,pattern₂,pattern₃,...}。

步骤2包括如下步骤：

步骤2-1，预处理经验进离场协同模式信息；

步骤2-2，筛选进离场协同运行效能评估指标；

步骤2-3，构建进离场协同运行效能评估模型。

步骤2-1包括如下步骤：

步骤2-1-1，变量定义：

pattren_i：表示第i个经验进离场协同模式信息；

TimeSpan_i＝[BgnTime_i,EndTime_i)：表示经验进离场协同模式信息pattren_i的作用时间范围，其中BgnTime_i表示协同模式的开始作用时间，EndTime_i表示协同模式的截止作用时间。

PubTime_i：表示第i个经验进离场协同模式信息pattren_i的发布时间；

SysTime：表示系统当前时间；

步骤2-1-2，预处理模型：

保留pattren_i的发布的提前量以及作用时间范围这两项特征，处理方法如下：

BgnTime_i＝SysTime+(BgnTime_i-PubTime_i) (1)

EndTime_i＝SysTime+(EndTime_i-PubTime_i) (2)

步骤2-2中，进离场运行效能评估指标具体包括机场跑道平均进场延误指标、机场跑道平均离场延误指标、机场停机位平均离场开车延误指标、机场停机位平均进场挡轮档延误指标；

所述机场跑道平均进场延误指标包括：

Arr_RWY_Delay_i,j：表示第i种进离场协同信息下进场航班j的跑道着陆延误；

Arr_RWY_Delay_i：表示第i种进离场协同信息下机场跑道平均进场延误；

M：表示参与进离场协同模式计算的跑道处的进场航班个数。

TLDT_i,j：表示第i种进离场协同信息下进场管理系统对航班j进行排序后给出的建议跑道着陆时间；

OETA_j：表示进场航班j第一次进入进场管理系统排序范围时的预计无延误着陆时间，可由进场管理系统提供；

计算公式如下：

Arr_RWY_Delay_i,j＝max{TLDT_i,j-OETA_j,0} (3)

所述机场跑道平均离场延误指标包括：

Dep_RWY_Delay_i,j：表示第i种进离场协同信息下离场航班j的跑道起飞延误；

Dep_RWY_Delay_i：表示第i种进离场协同信息下机场跑道平均离场延误；

TOBT_j：表示由航空公司提供的航班j在停机位处的最早撤轮档时间；

EXOP_j：表示离场航空器j从停机位到跑道头的无延误滑行时间；对于存在ACDM(机场协同决策系统)系统的机场，该值可由ACDM系统提供；对于不存在ACDM系统的机场，该值可由机场规定的默认值代替；

CTOT_j：表示流量管理单位针对该航班给出的起飞时间限制；

TTOT_i,j：表示第i种进离场协同信息下离场管理系统对航班j进行排序后给出的建议跑道起飞时间；

ETD_j：表示离场航班j最早起飞时间；

M₁：表示参与进离场协同模式计算的跑道处的离场航班个数。

计算公式如下：

ETD_j＝max{TOBT_j+EXOP_j,CTOT_j-5} (5)

Dep_RWY_Delay_i,j＝max{TTOT_i,j-ETD_j,0} (6)

所述机场停机位平均离场开车延误指标包括：

Dep_Apron_Delay_i,j：表示第i种进离场协同信息下离场航班j的停机位开车延误；

Dep_Apron_Delay_i：表示第i种进离场协同信息下机场停机位平均开车延误；

TSAT_i,j：表示第i种进离场协同信息下离场管理系统对航班j进行排序后给出的建议停机位开车时间；

SOBT_j：表示离场航班j在停机位的计划撤轮档时间，可从航班飞行计划里获得；

M₂：表示参与进离场协同模式计算的停机位处的离场航班个数。

计算公式如下：

Dep_Apron_Delay_i,j＝max{TSAT_i,j-SOBT_j,0} (8)

所述机场停机位平均进场挡轮档延误指标包括：

Arr_Apron_Delay_i,j：表示第i种进离场协同信息下进场航班j的停机位挡轮档延误；

Arr_Apron_Delay_i：表示第i种进离场协同信息下机场停机位平均挡轮档延误；

EXIT_j：表示离场航空器j从跑道头到停机位的预计可行滑行时间；对于存在ACDM系统的机场，该值可由ACDM系统提供；对于不存在ACDM系统的机场，该值可由机场规定的默认值代替；

TLDT_i,j：表示第i种进离场协同信息下进场管理系统对航班j进行排序后给出的建议跑道着陆时间；

SIBT_j：表示进场航班j在停机位的计划挡轮档时间，可从航班飞行计划里获得；

M₃：表示参与进离场协同模式计算的停机位处的进场航班个数。

计算公式如下：

Arr_Apron_Delay_i,j＝max{(TLDT_i,j+EXIT_j)-SIBT_j,0} (10)

步骤2-3包括如下步骤：

步骤2-3-1，定义变量：

Arr_RWY_Delay_Limit：表示进场航班的跑道着陆延误上限；该值可根据实际需求进行设置，本发明中参考航班常规备用油量，将其设置为45分钟；

Arr_Apron_Delay_Limit：表示进场航班的停机位挡轮档延误上限；该值可根据实际需求进行设置，本发明中参考航班常规备用油量，将其设置为45分钟；

Dep_RWY_Delay_Limit：表示离场航班的跑道起飞延误上限；该值可根据实际需求进行设置，本发明中参考实际机场管制工作经验，将其设置为2小时；

Dep_Apron_Delay_Limit：表示离场航班的停机位开车延误上限；该值可根据实际需求进行设置，本发明中参考实际机场管制工作经验，将其设置为2小时；

N：表示进离场协同模式信息个数；

步骤2-3-2，指标正向化转换：

修正机场跑道平均进场延误指标：

其中，Arr_RWY_Delay_i'∈[0,1]，Arr_RWY_Delay_i'表示正向化修正后的第i种进离场协同信息下的机场跑道平均进场延误指标；

修正机场跑道平均离场延误指标：

其中，Dep_RWY_Delay_i'∈[0,1]，Dep_RWY_Delay_i'表示正向化修正后的第i种进离场协同信息下的机场跑道平均离场延误指标；

修正机场停机位平均进场挡轮档延误指标：

其中，Arr_Apron_Delay_i'∈[0,1]，Arr_Apron_Delay_i'表示正向化修正后的第i种进离场协同信息下的机场停机位平均进场挡轮档延误指标；

修正机场停机位平均离场开车延误指标：

且Dep_Apron_Delay_i'∈[0,1]，Dep_Apron_Delay_i'表示正向化修正后的第i种进离场协同信息下的机场停机位平均离场开车延误指标；

步骤2-3-3，计算各指标均值与方差：

计算多种进离场协同信息下的机场跑道平均进场延误指标均值E(Arr_RWY_Delay)：

计算多种进离场协同信息下的机场跑道平均离场延误指标均值E(Dep_RWY_Delay)：

计算多种进离场协同信息下的机场停机位平均进场挡轮档延误指标均值E(Arr_Apron_Delay)：

计算多种进离场协同信息下的机场停机位平均离场开车延误指标均值E(Dep_Apron_Delay)：

计算多种进离场协同信息下的机场跑道平均进场延误指标方差σ(Arr_RWY_Delay)：

计算多种进离场协同信息下的机场跑道平均离场延误指标方差σ(Dep_RWY_Delay)：

计算多种进离场协同信息下的机场停机位平均进场挡轮档延误指标方差σ(Arr_Apron_Delay)：

计算多种进离场协同信息下的机场停机位平均离场开车延误指标方差σ(Dep_Apron_Delay)：

步骤2-3-4，计算指标权重：

计算机场跑道平均进场延误指标权重Weight(Arr_RWY_Delay)：

计算机场跑道平均离场延误指标权重Weight(Dep_RWY_Delay)：

计算机场停机位平均进场挡轮档延误指标权重Weight(Arr_Apron_Delay)：

计算机场停机位平均离场开车延误指标权重Weight(Dep_Apron_Delay)：

步骤2-3-5，指标权重归一化处理：

计算各项指标权重之和TotalWeight：

机场跑道平均进场延误指标权重归一化：

且Weight'(Arr_RWY_Delay)∈[0,1]，Weight'(Arr_RWY_Delay)表示机场跑道平均进场延误指标权重归一化的值；

机场跑道平均离场延误指标权重归一化：

其中，Weight'(Dep_RWY_Delay)∈[0,1]，Weight'(Dep_RWY_Delay)表示机场跑道平均离场延误指标权重归一化的值；

机场停机位平均进场挡轮档延误指标权重归一化：

其中，Weight'(Arr_Apron_Delay)∈[0,1]，Weight'(Arr_Apron_Delay)表示机场停机位平均进场挡轮档延误指标权重归一化的值；

机场停机位平均离场开车延误指标权重归一化：

其中，Weight'(Dep_Apron_Delay)∈[0,1]，Weight'(Dep_Apron_Delay)表示机场停机位平均离场开车延误指标权重归一化的值；

步骤2-3-6，进行指标归一化处理，具体包括：

步骤2-3-6-1，机场跑道平均进场延误指标归一化处理：

第i种进离场协同信息下机场跑道进场延误指标的极值如下：

Max_i(Arr_RWY_Delay)：表示第i种进离场协同信息下的进场航班在跑道上着陆延误的最大值。

Min_i(Arr_RWY_Delay)：表示第i种进离场协同信息下的进场航班在跑道上着陆延误的最小值。

Max_i(Arr_RWY_Delay)＝max{Arr_RWY_Delay_i,1,...,Arr_RWY_Delay_i,m} (33)

Min_i(Arr_RWY_Delay)＝min{Arr_RWY_Delay_i,1,...,Arr_RWY_Delay_i,m} (34)

进行极值正向化修正：

Max_i(Arr_RWY_Delay)'：经正向化处理后第i种进离场协同模式下的进场航班在跑道着陆延误最大值。

Min_i(Arr_RWY_Delay)'：经正向化处理后第i种进离场协同模式下的进场航班在跑道着陆延误最小值。

指标归一化处理：

Arr_RWY_Delay”_i：经归一化处理后第i种进离场协同模式下的机场跑道平均进场延误值，且Arr_RWY_Delay”_i∈[0,1]。

步骤2-3-6-2，机场跑道平均离场延误指标归一化处理：

第i种进离场协同信息下的机场跑道离场延误指标的极值如下：

Max_i(Dep_RWY_Delay)：表示第i种进离场协同信息下的离场航班在跑道上起飞延误的最大值。

Min_i(Dep_RWY_Delay)：表示第i种进离场协同信息下的离场航班在跑道上起飞延误的最小值。

Max_i(Dep_RWY_Delay)＝max{Dep_RWY_Delay_i,1,...,Dep_RWY_Delay_i,m} (38)

Min_i(Dep_RWY_Delay)＝min{Dep_RWY_Delay_i,1,...,Dep_RWY_Delay_i,m} (39)

进行极值正向化修正：

Max_i(Dep_RWY_Delay)'：经正向化处理后第i种进离场协同模式下的离场航班在跑道起飞延误最大值。

Min_i(Dep_RWY_Delay)'：经正向化处理后第i种进离场协同模式下的离场航班在跑道起飞延误最小值。

指标归一化处理：

Dep_RWY_Delay”_i：经归一化处理后第i种进离场协同模式下的机场跑道平均离场延误值，且Dep_RWY_Delay”_i∈[0,1]。

步骤2-3-6-3，机场停机位平均进场挡轮档延误指标归一化处理：

第i种进离场协同信息下机场停机位进场挡轮档延误指标的极值如下：

Max_i(Arr_Apron_Delay)：表示第i种进离场协同信息下的进场航班在停机位上挡轮档延误的最大值。

Min_i(Arr_Apron_Delay)：表示第i种进离场协同信息下的进场航班在停机位上挡轮档延误的最小值。

Max_i(Arr_Apron_Delay)＝max{Arr_Apron_Delay_i,1,...,Arr_Apron_Delay_i,m} (43)

Min_i(Arr_Apron_Delay)＝min{Arr_Apron_Delay_i,1,...,Arr_Apron_Delay_i,m} (44)

进行极值正向化修正：

Max_i(Arr_Apron_Delay)'：经正向化处理后第i种进离场协同信息下的进场航班在停机位上挡轮档延误的最大值。

Min_i(Arr_Apron_Delay)'：经正向化处理后第i种进离场协同信息下的进场航班在停机位上挡轮档延误的最小值。

指标归一化处理：

Arr_Apron_Delay”_i：经归一化处理后第i种进离场协同信息下的机场停机位平均进场挡轮档延误值，且Arr_Apron_Delay”_i∈[0,1]。

步骤2-3-6-4，机场停机位平均离场开车延误指标归一化处理：

第i种进离场协同信息下的机场停机位开车延误指标极值如下：

Max_i(Dep_Apron_Delay)：表示第i种进离场协同信息下的离场航班在停机位上开车延误的最大值。

Min_i(Dep_Apron_Delay)：表示第i种进离场协同信息下的离场航班在停机位上开车延误的最小值。

Max_i(Dep_Apron_Delay)＝max{Dep_Apron_Delay_i,1,...,Dep_Apron_Delay_i,m} (48)

Min_i(Dep_Apron_Delay)＝min{Dep_Apron_Delay_i,1,...,Dep_Apron_Delay_i,m} (49)

进行极值正向化修正：

Max_i(Dep_Apron_Delay)'：经正向化处理后第i种进离场协同信息下的离场航班在停机位上开车延误的最大值。

Min_i(Dep_Apron_Delay)'：经正向化处理后第i种进离场协同信息下的离场航班在停机位上开车延误的最小值。

指标归一化处理：

Dep_Apron_Delay”_i：经归一化处理后第i种进离场协同信息下的机场停机位平均离场开车延误值，且Dep_Apron_Delay”_i∈[0,1]。

步骤2-3-7，构建进离场协同运行效能评估模型：

CorPerf_i：第i种进离场协同模式信息下的进离场协同运行效能评估值。

步骤3包括如下步骤：

步骤3主要基于步骤1的经验进离场协同模式信息以及步骤2的进离场协同运行效能评估模型，评估在机场当前进离场交通运行情景下不同进离场协同模式的实施效果，并筛选出最优和次优进离场协同信息，向用户提供进离场系统协同决策建议。

步骤3-1，对于步骤1中经验模式样本集合HISTList中的每一项协同模式样本元素pattren_i，将其作为排序约束输入到进场管理系统，并从进场管理系统中获取进场航班排序结果，包括所有进场航班的建议跑道着陆时间，首次进入排序范围的预计无延误着陆时间，跑道分配信息，停机位信息等；

步骤3-2，将进场航班排序结果和pattren_i作为约束，传入到离场管理系统，并从离场管理系统获取离场航班排序结果，包括所有离场航班的建议跑道起飞时间，离场延误，跑道分配信息，停机位信息，建议停机位开车时间等；

步骤3-3，采用步骤2的进离场协同运行效能评估模型以及pattren_i下的进场/离场航班排序信息，评估协同模式样本元素pattren_i的进离场协同运行效能评估值。

步骤3-4，对于步骤1中经验模式样本集合HISTList中的每一项协同模式样本元素，按照其进离场协同运行效能评估值进行优先排序；

步骤3-5，根据排序结果，将HISTList中最优和次优的进离场协同模式信息pattren提供给用户进行辅助决策；

步骤3-6，用户可根据自身需求筛选或调整进离场协同模式信息pattren，生成最终进离场协同运行方案，发布并实施；

步骤3-7，将最终发布并实施的进离场协同运行方案及其实施效果按格式存入历史经验模式库，不断扩充历史经验模式库信息。

本发明的有益效果为：本发明所述进离场管理系统一体化协同运行方法一方面能够合理计算进离场协同模式信息，提升进离场管理系统一体化协同运行效能；另一方面能够有效减少对现有进离场系统的改动需求，降低进离场一体化运行的投资成本。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明做更进一步的具体说明，本发明的上述或其他方面的优点将会变得更加清楚。

图1是机场进离场管理系统独立运行的现状示意图。

图2是本发明中基于交通需求的进离场协同模式生成方法的计算过程。

图3是本发明的进离场协同运行模块原型系统图。

图4是本发明的进离场管理系统一体化运行信息交互过程。

图5是本发明的进离场管理系统协同运行概念图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明做进一步说明。

本发明包括以下内容：

步骤1，进离场管理系统协同运行方案设计：基于现有进场管理系统、离场管理系统功能，设计进场和离场管理系统协同运行方法、流程及信息交互过程。

步骤2，进离场管理系统协同模式计算方法：研究内容包括进离场协同运行指标筛选，进离场协同运行效能评估模型构建；

步骤3，进离场管理系统改进需求分析：分析进离场一体化运行方法对现有进场管理系统以及离场管理系统的功能改进需求。

步骤(1)中，进离场系统协同运行方案设计，具体如下：

(11)进场和离场系统协同方法确定

当前欧美及我国部分大型繁忙机场，为提升进离场航班的运行效率，构建了进场管理系统和离场管理系统，分别对进场和离场交通流进行管理，辅助管制员完成航班的排序和起降时刻分配等工作。然而进/离场管理系统独立运行的弊端，使其难以有效解决进离场交通流的公用资源竞争问题，降低了机场中高流量情景下的运行效能；实际管制工作中的进离场协同工作仍需通过管制员实时人工协商完成。

当前我国大多数民航机场在空域结构设计中已实现进离场航线分离，降低了进离场航班间的相互干扰，而机场跑道作为进离场交通流的汇聚点，亦是当前进离场交通流的主要资源竞争点，跑道时隙资源分配的合理性直接影响进离场交通流的整体运行效能。当前实际机场运行中为保障空中航空器安全，主要采用离场避让进场的跑道运行模式，在离场需求高峰时段易产生大量离场航班积压，停机位和跑道头处的拥堵现象；针对该类问题，塔台管制员为减少离场放行压力，同进近管制员临时协商，拉大进场航班间隔以分散进场航班占用跑道需求，提高离场放行量；该类做法因提前量较短，易增加进场航班延误，导致在有限的机场终端区空域范围内的进场航班产生额外的盘旋或者机动行为，降低了进场交通流的有序性，如图1所示。

经总结可知，实际运行中管制员通过调节进离场交通流占用跑道的需求，实现对进离场交通流的同步管理。为贴合实际管制工作需求，增强进离场系统一体化运行方法的实用性，本方法亦采用调整进离场交通流跑道占用需求的方式实现进离场系统的一体化运行，并将进离场交通流跑道占用需求调整信息称之为进离场协同模式信息，具体格式如表1所示；

表1

模式形式	模式间隔	作用对象	时间范围	最小作用时间
					ADDA	120	36L	17:00-19:00	1小时

表1中模式形式项表示了进离场交通流跑道占用的匹配情况，比如ADDA(A：进场航班，D：离场航班)表示连续两架进场航班间插入两架离场航班。

表1中模式间隔项：表示连续两架进场航班间应该保持的最小间隔，为插入离场航班用，可根据实际需求设置为距离间隔或者时间间隔，本发明中采用时间间隔进行示例；当选择时间间隔时，单位可设置为秒；当选择距离间隔时，单位可设置为公里。

表1中作用对象项：表示该模式适用的跑道对象。

表1中时间范围项：表示该模式对应的作用时间范围；

表1中最小作用时间项：表示该模式的最小作用时间，为减少进离场协同模式信息频繁改动对进离场交通流的影响，增强进离场航班轨迹的可预测性。

采用上述进离场系统协同运行思想，在现有进场和离场管理系统的航班排序功能基础上，研究基于交通需求的进离场协同模式生成方法，并搭建进离场协同运行平台进行仿真验证，具体方法如图2所示。该方法的核心思想是采用历经验模式库中历史协同模式信息计算当前最优进离场协同模式，经人工确认/修正、发布、实施后，再次反馈并扩充历史经验模式库，从而不断提升计算方法应对各类机场运行情景的能力。

历史经验模式库的主要数据存储格式如表2所示：

表2

基于交通需求的进离场协同模式生成方法的关键步骤概括如下：

步骤1-1，确定统计时间范围，并基于该时间范围筛选参与协同模式计算的进离场航班的计划数据与轨迹预测数据，这两项数据可以从当前进场和离场管理系统中获取。统计时间范围与系统能够准确获取航班数据的范围有关；如果扩大统计时间范围，则能更早的计算协同模式，协同模式的可实施性越高，但如果扩大统计时间范围后，无法保障航班数据的准确性，则会降低协同模式的准确性，进而降低协同模式的实施效果。本发明基于未来扩大终端理念，将统计时间范围设置为当前时间到未来1小时内；

步骤1-2，计算统计时间范围内的进场航班量ArrNum、离场航班量DepNum、进离场航班比例

步骤1-3，基于当前进离场比例Ratio，确定历史经验模式库中经验信息的搜索范围为[MinRatio,MaxRatio]，其中搜索范围最小值MinRatio＝max{Ratio-Span,0}；搜索范围最大值MaxRatio＝min{Ratio+Span,1}；其中参数Span是一种调节参数，可根据需要调整，本发明中设置为Span＝0.2；其中历史经验模式库用于存储历史上发布过的协同模式信息及其实施效果，主要存储内容包括协同模式信息，参与协同模式计算的航班计划数据与轨迹预测数据，协同模式实施效果；

步骤1-4，从历史经验模式库中筛选进离场比例在[MinRatio,MaxRatio]范围内的经验进离场协同模式信息pattern_i,i＝1,2,3,...，pattern_i表示符合条件的第i个经验进离场协同模式信息，并构建经验模式样本集合HISTList＝{pattern₁,pattern₂,pattern₃,...}；注：如HISTList中元素信息较少，可适量放宽Span；

步骤1-5，对于HISTList中的每一项协同模式样本元素pattren_i，将其作为排序约束输入进场管理系统，并从进场管理系统中获取进场航班排序结果，包括所有进场航班的建议跑道着陆时间，首次进入排序范围的预计无延误着陆时间，跑道分配信息，停机位信息等。该类操作需对现有进场管理系统功能进行改进，具体参见步骤3的详细内容；

步骤1-6，将进场航班排序结果和pattren_i作为约束，传入到离场管理系统，并从离场管理系统获取离场航班排序结果，包括所有离场航班的建议跑道起飞时间，离场延误，跑道分配信息，停机位信息，建议停机位开车时间等。注：该类操作需对现有离场管理系统功能进行改进，具体参见步骤3详细内容；

步骤1-7，结合协同模式样本元素pattren_i下的进离场航班排序结果，评估其协同运行效能，具体方法参见步骤2详细内容；

步骤1-8，将经验模式样本集合HISTList中的每一项协同模式样本元素，按照其进离场协同运行效能评估值进行优先排序；

步骤1-9，将HISTList中最优和次优的进离场协同模式信息pattren提供给用户进行辅助决策。

步骤1-10，用户根据自身需求筛选或调整协同模式信息pattren，生成最终进离场协同运行方案，发布并实施；

步骤1-11，将最终发布并实施的进离场协同运行方案及其实施效果按格式存入历史经验模式库，不断扩充历史经验模式库信息。

基于该类方法设计并开发进离场协同模块，能够实现进离场协同模式智能生成、人工修订与发布功能，如图3所示。

(12)进场和离场系统协同运行流程设计

为实现进离场一体化运行目标，基于进离场协同运行模块，研究并设计该模块同机场现有进场管理系统、离场管理系统间的信息交互关系，如图4所示。

注：为实现进离场一体化运行，需对现有进场管理系统和离场管理系统的功能做调整，本文所提协同运行方法可有效降低进/离场系统的调整需求。

进离场协同运行模块通过准确预测机场未来进离场航班需求，提前对机场跑道资源进行合理分配，并产生进离场协同模式信息修正进场管理系统以及离场管理系统的航班排序结果，增强进场和离场管理系统间的协同运行能力，减少了空中交通管制员对机场临近空域内航班的调配需求，提高航班的准点率。由此，进离场管理系统协同运行将改进当前机场运行方式，解决现有运行问题，如图5所示。

步骤2中，进离场系统协同模式计算方法，具体如下：

步骤1中描述通过对比分析经验模式样本集合HISTList中不同协同模式样本元素的运行效果，优选进离场协同模式信息，为用户提供辅助决策。步骤2将进离场系统协同模式计算方法分解为三个步骤，包括：经验进离场协同模式信息预处理，进离场协同运行效能评估指标筛选，进离场协同运行效能评估模型构建。

步骤2-1，经验进离场协同模式信息预处理

因经验模式样本集合HISTList中任一进离场协同模式信息pattren_i属于历史数据，pattren_i中的作用时间范围TimeSpan_i早于系统当前时间，无法发挥作用，需更新pattren_i的作用时间范围，使其能够在当前运行下生效。

(211)变量定义：

pattren_i：表示第i个经验进离场协同模式信息；

TimeSpan_i＝[BgnTime_i,EndTime_i)：表示经验进离场协同模式信息pattren_i的作用时间范围，其中BgnTime_i表示协同模式的开始作用时间，EndTime_i表示协同模式的截止作用时间；

PubTime_i：表示第i个经验进离场协同模式信息pattren_i的发布时间；

SysTime：系统当前时间；

(212)预处理模型：

因进离场协同模式信息的实施效果受发布的提前量以及作用时长影响，因此在预处理过程中，保留协同模式信息pattren_i的这两项特征，处理方法如下：

BgnTime_i＝SysTime+(BgnTime_i-PubTime_i) (1)

EndTime_i＝SysTime+(EndTime_i-PubTime_i) (2)

步骤2-2，进离场协同运行效能评估指标筛选

进离场一体化运行的主要目标是降低管制负荷，减少航空公司延误成本，因此需从管制和航空公司两个层面度量进离场一体化协同运行的实施效果。

从管制层面，主要关注跑道资源对进离场航班的服务状况，因此相关指标涉及：

(221)机场跑道平均进场延误指标

变量定义：

Arr_RWY_Delay_i,j：表示第i种进离场协同信息下进场航班j跑道着陆延误；

Arr_RWY_Delay_i：表示第i种进离场协同信息下机场跑道平均进场延误；

M：表示参与进离场协同模式计算的跑道处的进场航班个数；

TLDT_i,j：表示第i种进离场协同信息下进场管理系统对航班j进行排序后给出的建议跑道着陆时间；

OETA_j：进场航班j第一次进入进场管理系统排序范围时的预计无延误着陆时间，可由进场管理系统提供；

公式说明：

Arr_RWY_Delay_i,j＝max{TLDT_i,j-OETA_j,0} (3)

(222)机场跑道平均离场延误指标

变量定义：

Dep_RWY_Delay_i,j：表示第i种进离场协同信息下离场航班j跑道起飞延误；

Dep_RWY_Delay_i：表示第i种进离场协同信息下机场跑道平均离场延误；

TOBT_j：表示由航空公司提供的航班j在停机位处的最早撤轮档时间；

EXOP_j：表示离场航空器j从停机位到跑道头的无延误滑行时间；对于存在ACDM(机场协同决策系统)系统的机场，该值可由ACDM系统提供；对于不存在ACDM系统的机场，该值可由机场规定的默认值代替；

CTOT_j：流量管理单位针对该航班给出的起飞时间限制，在实际运行中通常表示该航班的可行起飞时间范围[CTOT_j-5(min),CTOT_j+10(min)]，min表示单位分钟；

TTOT_i,j：第i种进离场协同信息下离场管理系统对航班j进行排序后给出的建议跑道起飞时间；

ETD_j：离场航班j最早起飞时间；

M₁：表示参与进离场协同模式计算的跑道处的离场航班个数。

公式说明：

ETD_j＝max{TOBT_j+EXOP_j,CTOT_j-5} (5)

Dep_RWY_Delay_i,j＝max{TTOT_i,j-ETD_j,0} (6)

从航空公司层面，主要关注停机位资源对进离场航班的服务状况，因此相关指标涉及：

(223)机场停机位平均离场开车延误指标

变量定义：

Dep_Apron_Delay_i,j：第i种进离场协同信息下离场航班j的停机位开车延误；

Dep_Apron_Delay_i：第i种进离场协同信息下机场停机位平均开车延误；

TSAT_i,j：第i种进离场协同信息下离场管理系统对航班j进行排序后给出的建议停机位开车时间；

SOBT_j：离场航班j在停机位的计划撤轮档时间，可从航班飞行计划里获得；

M₂：表示参与进离场协同模式计算的停机位处的离场航班个数。

公式说明：

Dep_Apron_Delay_i,j＝max{TSAT_i,j-SOBT_j,0} (8)

(224)机场停机位平均进场挡轮档延误指标

变量定义：

Arr_Apron_Delay_i,j：表示第i种进离场协同信息下进场航班j的停机位挡轮档延误；

Arr_Apron_Delay_i：表示第i种进离场协同信息下机场停机位平均挡轮档延误；

EXIT_j：表示离场航空器j从跑道头到停机位的预计可行滑行时间；对于存在ACDM系统的机场，该值可由ACDM系统提供；对于不存在ACDM系统的机场，该值可由机场规定的默认值代替；

TLDT_i,j：第i种进离场协同信息下进场管理系统对航班j进行排序后给出的建议跑道着陆时间；

SIBT_j：进场航班j在停机位的计划挡轮档时间，可从航班飞行计划里获得；

M₃：表示参与进离场协同模式计算的停机位处的进场航班个数。

公式说明：

Arr_Apron_Delay_i,j＝max{(TLDT_i,j+EXIT_j)-SIBT_j,0} (10)

步骤2-3，进离场协同运行效能评估模型构建

为度量进离场一体化协同运行效果，从空管和航空公司两个层面构建四项关键指标；此部分基于四项关键指标，采用变异系数法思想构建进离场一体化协同运行效能综合评判模型，实现不同进离场协同模式间的优劣对比分析。综合评判模型构建过程如下：

(231)变量定义：

Arr_RWY_Delay_Limit：表示进场航班的跑道着陆延误上限；该值可根据实际需求进行设置，本发明中参考航班常规备用油量，将其设置为45分钟；

Arr_Apron_Delay_Limit：表示进场航班的停机位挡轮档延误上限；该值可根据实际需求进行设置，本发明中参考航班常规备用油量，将其设置为45分钟；

Dep_RWY_Delay_Limit：离场航班的跑道起飞延误上限；该值可根据实际需求进行设置，本发明中参考实际机场管制工作经验，将其设置为2小时；

Dep_Apron_Delay_Limit：离场航班的停机位开车延误上限；该值可根据实际需求进行设置，本发明中参考实际机场管制工作经验，将其设置为2小时；

N：进离场协同模式信息个数；

(232)指标正向化转换：

修正机场跑道平均进场延误指标：

且Arr_RWY_Delay_i'∈[0,1]，Arr_RWY_Delay_i'表示正向化修正后的第i种进离场协同信息下的机场跑道平均进场延误指标。

机场跑道平均离场延误指标修正：

且Dep_RWY_Delay_i'∈[0,1]，Dep_RWY_Delay_i'表示正向化修正后的第i种进离场协同信息下的机场跑道平均离场延误指标。

机场停机位平均进场挡轮档延误指标修正：

且Arr_Apron_Delay_i'∈[0,1]，Arr_Apron_Delay_i'表示正向化修正后的第i种进离场协同信息下的机场停机位平均进场挡轮档延误指标。

机场停机位平均离场开车延误指标修正：

且Dep_Apron_Delay_i'∈[0,1]，Dep_Apron_Delay_i'表示正向化修正后的第i种进离场协同信息下的机场停机位平均离场开车延误指标。

(233)计算各指标均值与方差：

计算多种进离场协同信息下的机场跑道平均进场延误指标均值E(Arr_RWY_Delay)：

计算多种进离场协同信息下的机场跑道平均离场延误指标均值E(Dep_RWY_Delay)：

计算多种进离场协同信息下的机场停机位平均进场挡轮档延误指标均值E(Arr_Apron_Delay)：

计算多种进离场协同信息下的机场停机位平均离场开车延误指标均值E(Dep_Apron_Delay)：

计算多种进离场协同信息下的机场跑道平均进场延误指标方差σ(Arr_RWY_Delay)：

计算多种进离场协同信息下的机场跑道平均离场延误指标方差σ(Dep_RWY_Delay)：

计算多种进离场协同信息下的机场停机位平均进场挡轮档延误指标方差σ(Arr_Apron_Delay)：

计算多种进离场协同信息下的机场停机位平均离场开车延误指标方差σ(Dep_Apron_Delay)：

(234)计算指标权重

计算机场跑道平均进场延误指标权重Weight(Arr_RWY_Delay)：

计算机场跑道平均离场延误指标权重Weight(Dep_RWY_Delay)：

计算机场停机位平均进场挡轮档延误指标权重Weight(Arr_Apron_Delay)：

计算机场停机位平均离场开车延误指标权重Weight(Dep_Apron_Delay)：

(235)指标权重归一化处理

计算各项指标权重之和TotalWeight：

机场跑道平均进场延误指标权重归一化：

且Weight'(Arr_RWY_Delay)∈[0,1]，Weight'(Arr_RWY_Delay)表示机场跑道平均进场延误指标权重归一化的值。

机场跑道平均离场延误指标权重归一化：

且Weight'(Dep_RWY_Delay)∈[0,1]，Weight'(Dep_RWY_Delay)表示机场跑道平均离场延误指标权重归一化的值。

机场停机位平均进场挡轮档延误指标权重归一化：

且Weight'(Arr_Apron_Delay)∈[0,1]，Weight'(Arr_Apron_Delay)表示机场停机位平均进场挡轮档延误指标权重归一化的值。

机场停机位平均离场开车延误指标权重归一化：

且Weight'(Dep_Apron_Delay)∈[0,1]，Weight'(Dep_Apron_Delay)表示机场停机位平均离场开车延误指标权重归一化的值。

(236)指标归一化处理

(2361)机场跑道平均进场延误指标归一化处理

第i种进离场协同信息下机场跑道进场延误指标的极值如下：

Max_i(Arr_RWY_Delay)：表示第i种进离场协同信息下的进场航班在跑道上着陆延误的最大值。

Min_i(Arr_RWY_Delay)：表示第i种进离场协同信息下的进场航班在跑道上着陆延误的最小值。

Max_i(Arr_RWY_Delay)＝max{Arr_RWY_Delay_i,1,...,Arr_RWY_Delay_i,m} (33)

Min_i(Arr_RWY_Delay)＝min{Arr_RWY_Delay_i,1,...,Arr_RWY_Delay_i,m} (34)

极值正向化修正：

Max_i(Arr_RWY_Delay)'：经正向化处理后第i种进离场协同模式下的进场航班在跑道着陆延误最大值。

Min_i(Arr_RWY_Delay)'：经正向化处理后第i种进离场协同模式下的进场航班在跑道着陆延误最小值。

指标归一化处理：

Arr_RWY_Delay”_i：经归一化处理后第i种进离场协同模式下的机场跑道平均进场延误值，且Arr_RWY_Delay”_i∈[0,1]。

(2362)机场跑道平均离场延误指标归一化处理

第i种进离场协同信息下的机场跑道离场延误指标的极值：

Max_i(Dep_RWY_Delay)：表示第i种进离场协同信息下的离场航班在跑道上起飞延误的最大值。

Min_i(Dep_RWY_Delay)：表示第i种进离场协同信息下的离场航班在跑道上起飞延误的最小值。

Max_i(Dep_RWY_Delay)＝max{Dep_RWY_Delay_i,1,...,Dep_RWY_Delay_i,m} (38)

Min_i(Dep_RWY_Delay)＝min{Dep_RWY_Delay_i,1,...,Dep_RWY_Delay_i,m} (39)

进行极值正向化修正：

Max_i(Dep_RWY_Delay)'：经正向化处理后第i种进离场协同模式下的离场航班在跑道起飞延误最大值。

Min_i(Dep_RWY_Delay)'：经正向化处理后第i种进离场协同模式下的离场航班在跑道起飞延误最小值。

指标归一化处理：

Dep_RWY_Delay”_i：经归一化处理后第i种进离场协同模式下的机场跑道平均离场延误值，且Dep_RWY_Delay”_i∈[0,1]。

(2363)机场停机位平均进场挡轮档延误指标归一化处理

第i种进离场协同信息下机场停机位进场挡轮档延误指标的极值：

Max_i(Arr_Apron_Delay)：表示第i种进离场协同信息下的进场航班在停机位上挡轮档延误的最大值。

Min_i(Arr_Apron_Delay)：表示第i种进离场协同信息下的进场航班在停机位上挡轮档延误的最小值。

Max_i(Arr_Apron_Delay)＝max{Arr_Apron_Delay_i,1,...,Arr_Apron_Delay_i,m} (43)

Min_i(Arr_Apron_Delay)＝min{Arr_Apron_Delay_i,1,...,Arr_Apron_Delay_i,m} (44)

极值正向化修正：

Max_i(Arr_Apron_Delay)'：经正向化处理后第i种进离场协同信息下的进场航班在停机位上挡轮档延误的最大值。

Min_i(Arr_Apron_Delay)'：经正向化处理后第i种进离场协同信息下的进场航班在停机位上挡轮档延误的最小值。

指标归一化处理：

Arr_Apron_Delay”_i：经归一化处理后第i种进离场协同信息下的机场停机位平均进场挡轮档延误值，且Arr_Apron_Delay”_i∈[0,1]。

(2364)机场停机位平均离场开车延误指标归一化处理

第i种进离场协同信息下的机场停机位开车延误指标极值如下：

Max_i(Dep_Apron_Delay)：表示第i种进离场协同信息下的离场航班在停机位上开车延误的最大值。

Min_i(Dep_Apron_Delay)：表示第i种进离场协同信息下的离场航班在停机位上开车延误的最小值。

Max_i(Dep_Apron_Delay)＝max{Dep_Apron_Delay_i,1,...,Dep_Apron_Delay_i,m} (48)

Min_i(Dep_Apron_Delay)＝min{Dep_Apron_Delay_i,1,...,Dep_Apron_Delay_i,m} (49)

进行极值正向化修正：

Max_i(Dep_Apron_Delay)'：经正向化处理后第i种进离场协同信息下的离场航班在停机位上开车延误的最大值。

Min_i(Dep_Apron_Delay)'：经正向化处理后第i种进离场协同信息下的离场航班在停机位上开车延误的最小值。

指标归一化处理：

Dep_Apron_Delay”_i：经归一化处理后第i种进离场协同信息下的机场停机位平均离场开车延误值，且Dep_Apron_Delay”_i∈[0,1]。

(236)构建进离场协同运行效能评估模型

CorPerf_i：第i种进离场协同模式信息下进离场协同运行效能评估值：

最终依据不同进离场协同信息的进离场协同运行效能评估值进行优劣排序，并筛选出当前机场进离场交通运行情景下的最优和次优进离场协同信息，向用户提供进离场系统协同决策建议。

步骤3中，进/离场管理系统改进需求分析，具体如下：

本发明中的进离场协同运行模块通过准确预测机场未来进离场航班需求，提前制定并发布更加科学合理的进离场协同信息，修正进场和离场管理系统的排序结果，减少了空中交通管制员对进离场交通流的临时干预需求；该类思想能够充分利用现有进场和离场管理系统能力，降低进离场一体化运行的投资成本。

从上述进离场管理系统协同运行方法中可看出，为实现进场和离场管理系统协同运行，需在现有进场管理系统以及离场管理系统功能基础上，对进场和离场管理系统做以下改变：

(31)加强进/离场管理系统同进离场协同运行模块间的互联互通能力；

进离场协同运行模块需要从进场/离场管理系统中获取以下信息：

进离场航班的计划信息：

用于评估机场当前的进离场需求，支撑进离场协同模式信息的初步筛选。

进离场航班的排序信息：

用于评估指定进离场协同模式下的机场进离场协同运行效能，支撑进离场协同模式最优化筛选。

进场/离场管理系统需要从进离场协同运行模块中获取以下信息：

进离场协同模式信息：

用于修正进场和离场管理系统的进离场航班排序信息。

(32)加强进/离场管理系统同进离场协同运行模块的互操作能力；

为实现进场和离场管理系统协同运行，进场/离场管理系统应能依据进离场协同信息调整进离场航班的排序结果，因此进场/离场管理系统功能做以下调整：

进场管理系统功能修正需求分析：

从本质上理解，进离场一体化运行的根本目的在于调节进场需求，增加离场航班放行正点率；因此，对于进场管理系统而言，在进场航班排序过程中应将进离场协同模式信息作为约束，参考进离场协同模式信息有规律的调整进场航班间隔，为离场航班创造更多放行时隙资源。

离场管理系统的功能修正需求分析：

因离场航班非均匀分布，如严格遵守协同模式可能造成额外的离场航班延误，或者无法充分使用进场航班间隙，造成时隙资源浪费；因此离场管理系统按原有功能充分挖掘跑道可用空闲时隙即可，无需额外改动。

本发明提供了一种进离场管理系统一体化协同运行方法，具体实现该技术方案的方法和途径很多，以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。本实施例中未明确的各组成部分均可用现有技术加以实现。

Claims (7)

1.一种进离场管理系统一体化协同运行方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1，筛选经验进离场协同模式信息；

步骤2，从管制运行以及航空公司运行两个层面筛选出进离场协同运行评估指标，构建进离场协同运行效能评估模型；

步骤3，基于经验进离场协同模式信息以及进离场协同运行效能评估模型向用户提供进离场管理系统协同决策建议；

步骤1包括如下步骤：

步骤1-1，确定统计时间范围，并基于该时间范围筛选参与协同模式计算的进离场航班的计划数据与轨迹预测数据；

步骤1-2，计算统计时间范围内的进场航班量ArrNum、离场航班量DepNum、进离场航班比例

步骤1-3，基于当前进离场比例Ratio，确定历史经验模式库中经验信息的搜索范围为[MinRatio,MaxRatio]，其中搜索范围最小值MinRatio＝max{Ratio-Span,0}；搜索范围最大值MaxRatio＝min{Ratio+Span,1}；其中参数Span是一种调节参数，根据需要调整；

步骤1-4，从历史经验模式库中筛选进离场比例在[MinRatio,MaxRatio]范围内的经验进离场协同模式信息pattern_i,i＝1,2,3,...，pattern_i表示符合条件的第i个经验进离场协同模式信息，并构建经验模式样本集合HISTList＝{pattern₁,pattern₂,pattern₃,...}；

步骤2包括如下步骤：

步骤2-1，预处理经验进离场协同模式信息；

步骤2-2，筛选进离场协同运行效能评估指标；

步骤2-3，构建进离场协同运行效能评估模型；

步骤2-1包括如下步骤：

步骤2-1-1，变量定义：

pattren_i：表示第i个经验进离场协同模式信息；

TimeSpan_i＝[BgnTime_i,EndTime_i)：表示经验进离场协同模式信息pattren_i的作用时间范围，其中BgnTime_i表示协同模式的开始作用时间，EndTime_i表示协同模式的截止作用时间；

PubTime_i：表示第i个经验进离场协同模式信息pattren_i的发布时间；

SysTime：表示系统当前时间；

步骤2-1-2，预处理模型：

保留pattren_i的发布的提前量以及作用时间范围这两项特征，处理方法如下：

BgnTime_i＝SysTime+(BgnTime_i-PubTime_i) (1)

EndTime_i＝SysTime+(EndTime_i-PubTime_i) (2)。

2.根据权利要求1所述的一种进离场管理系统一体化协同运行方法，其特征在于，步骤2-2中，进离场运行效能评估指标具体包括机场跑道平均进场延误指标、机场跑道平均离场延误指标、机场停机位平均离场开车延误指标、机场停机位平均进场挡轮档延误指标。

3.根据权利要求2所述的一种进离场管理系统一体化协同运行方法，其特征在于，所述机场跑道平均进场延误指标包括：

Arr_RWY_Delay_i,j：表示第i种进离场协同信息下进场航班j的跑道着陆延误；

Arr_RWY_Delay_i：表示第i种进离场协同信息下机场跑道平均进场延误；

M：表示参与进离场协同模式计算的跑道处的进场航班个数；

TLDT_i,j：表示第i种进离场协同信息下进场管理系统对航班j进行排序后给出的建议跑道着陆时间；

OETA_j：表示进场航班j第一次进入进场管理系统排序范围时的预计无延误着陆时间；

计算公式如下：

Arr_RWY_Delay_i,j＝max{TLDT_i,j-OETA_j,0} (3)

4.根据权利要求3所述的一种进离场管理系统一体化协同运行方法，其特征在于，所述机场跑道平均离场延误指标包括：

Dep_RWY_Delay_i,j：表示第i种进离场协同信息下离场航班j的跑道起飞延误；

Dep_RWY_Delay_i：表示第i种进离场协同信息下机场跑道平均离场延误；

TOBT_j：表示由航空公司提供的航班j在停机位处的最早撤轮档时间；

EXOP_j：表示离场航空器j从停机位到跑道头的无延误滑行时间；

CTOT_j：表示流量管理单位针对该航班给出的起飞时间限制；

TTOT_i,j：表示第i种进离场协同信息下离场管理系统对航班j进行排序后给出的建议跑道起飞时间；

ETD_j：表示离场航班j最早起飞时间；

M₁：表示参与进离场协同模式计算的跑道处的离场航班个数；

计算公式如下：

ETD_j＝max{TOBT_j+EXOP_j,CTOT_j-5} (5)

Dep_RWY_Delay_i,j＝max{TTOT_i,j-ETD_j,0} (6)

5.根据权利要求4所述的一种进离场管理系统一体化协同运行方法，其特征在于，所述机场停机位平均离场开车延误指标包括：

Dep_Apron_Delay_i,j：表示第i种进离场协同信息下离场航班j的停机位开车延误；

Dep_Apron_Delay_i：表示第i种进离场协同信息下机场停机位平均开车延误；

TSAT_i,j：表示第i种进离场协同信息下离场管理系统对航班j进行排序后给出的建议停机位开车时间；

SOBT_j：表示离场航班j在停机位的计划撤轮档时间；

M₂：表示参与进离场协同模式计算的停机位处的离场航班个数；

计算公式如下：

Dep_Apron_Delay_i,j＝max{TSAT_i,j-SOBT_j,0} (8)

6.根据权利要求5所述的一种进离场管理系统一体化协同运行方法，其特征在于，所述机场停机位平均进场挡轮档延误指标包括：

Arr_Apron_Delay_i,j：表示第i种进离场协同信息下进场航班j的停机位挡轮档延误；

Arr_Apron_Delay_i：表示第i种进离场协同信息下机场停机位平均挡轮档延误；

EXIT_j：表示离场航空器j从跑道头到停机位的预计可行滑行时间；

TLDT_i,j：表示第i种进离场协同信息下进场管理系统对航班j进行排序后给出的建议跑道着陆时间；

SIBT_j：表示进场航班j在停机位的计划挡轮档时间，可从航班飞行计划里获得；

M₃：表示参与进离场协同模式计算的停机位处的进场航班个数；

计算公式如下：

Arr_Apron_Delay_i,j＝max{(TLDT_i,j+EXIT_j)-SIBT_j,0} (10)

7.根据权利要求6所述的一种进离场管理系统一体化协同运行方法，其特征在于，步骤2-3包括如下步骤：

步骤2-3-1，定义变量：

Arr_RWY_Delay_Limit：表示进场航班的跑道着陆延误上限；

Arr_Apron_Delay_Limit：表示进场航班的停机位挡轮档延误上限；

Dep_RWY_Delay_Limit：表示离场航班的跑道起飞延误上限；

Dep_Apron_Delay_Limit：表示离场航班的停机位开车延误上限；

N：表示进离场协同模式信息个数；

步骤2-3-2，指标正向化转换：

修正机场跑道平均进场延误指标：

其中，Arr_RWY_Delay_i'∈[0,1]，Arr_RWY_Delay_i'表示正向化修正后的第i种进离场协同信息下的机场跑道平均进场延误指标；

修正机场跑道平均离场延误指标：

其中，Dep_RWY_Delay_i'∈[0,1]，Dep_RWY_Delay_i'表示正向化修正后的第i种进离场协同信息下的机场跑道平均离场延误指标；

修正机场停机位平均进场挡轮档延误指标：

其中，Arr_Apron_Delay_i'∈[0,1]，Arr_Apron_Delay_i'表示正向化修正后的第i种进离场协同信息下的机场停机位平均进场挡轮档延误指标；

修正机场停机位平均离场开车延误指标：

且Dep_Apron_Delay_i'∈[0,1]，Dep_Apron_Delay_i'表示正向化修正后的第i种进离场协同信息下的机场停机位平均离场开车延误指标；

步骤2-3-3，计算各指标均值与方差：

计算多种进离场协同信息下的机场跑道平均进场延误指标均值E(Arr_RWY_Delay)：

计算多种进离场协同信息下的机场跑道平均离场延误指标均值E(Dep_RWY_Delay)：

计算多种进离场协同信息下的机场停机位平均进场挡轮档延误指标均值E(Arr_Apron_Delay)：

计算多种进离场协同信息下的机场停机位平均离场开车延误指标均值E(Dep_Apron_Delay)：

计算多种进离场协同信息下的机场跑道平均进场延误指标方差σ(Arr_RWY_Delay)：

计算多种进离场协同信息下的机场跑道平均离场延误指标方差σ(Dep_RWY_Delay)：

计算多种进离场协同信息下的机场停机位平均进场挡轮档延误指标方差σ(Arr_Apron_Delay)：

计算多种进离场协同信息下的机场停机位平均离场开车延误指标方差σ(Dep_Apron_Delay)：

步骤2-3-4，计算指标权重：

计算机场跑道平均进场延误指标权重Weight(Arr_RWY_Delay)：

计算机场跑道平均离场延误指标权重Weight(Dep_RWY_Delay)：

计算机场停机位平均进场挡轮档延误指标权重Weight(Arr_Apron_Delay)：

计算机场停机位平均离场开车延误指标权重Weight(Dep_Apron_Delay)：

步骤2-3-5，指标权重归一化处理：

计算各项指标权重之和TotalWeight：

机场跑道平均进场延误指标权重归一化：

其中，Weight'(Arr_RWY_Delay)∈[0,1]，Weight'(Arr_RWY_Delay)表示机场跑道平均进场延误指标权重归一化的值；

机场跑道平均离场延误指标权重归一化：

其中，Weight'(Dep_RWY_Delay)∈[0,1]，Weight'(Dep_RWY_Delay)表示机场跑道平均离场延误指标权重归一化的值；

机场停机位平均进场挡轮档延误指标权重归一化：

其中，Weight'(Arr_Apron_Delay)∈[0,1]，Weight'(Arr_Apron_Delay)表示机场停机位平均进场挡轮档延误指标权重归一化的值；

机场停机位平均离场开车延误指标权重归一化：

其中，Weight'(Dep_Apron_Delay)∈[0,1]，Weight'(Dep_Apron_Delay)表示机场停机位平均离场开车延误指标权重归一化的值；

步骤2-3-6，进行指标归一化处理，具体包括：

步骤2-3-6-1，机场跑道平均进场延误指标归一化处理：

第i种进离场协同信息下机场跑道进场延误指标的极值如下：

Max_i(Arr_RWY_Delay)：表示第i种进离场协同信息下的进场航班在跑道上着陆延误的最大值；

Min_i(Arr_RWY_Delay)：表示第i种进离场协同信息下的进场航班在跑道上着陆延误的最小值；

Max_i(Arr_RWY_Delay)＝max{Arr_RWY_Delay_i,1,...,Arr_RWY_Delay_i,m} (33)

Min_i(Arr_RWY_Delay)＝min{Arr_RWY_Delay_i,1,...,Arr_RWY_Delay_i,m} (34)

进行极值正向化修正：

Max_i(Arr_RWY_Delay)'：经正向化处理后第i种进离场协同模式下的进场航班在跑道着陆延误最大值；

Min_i(Arr_RWY_Delay)'：经正向化处理后第i种进离场协同模式下的进场航班在跑道着陆延误最小值；

指标归一化处理：

Arr_RWY_Delay″_i：经归一化处理后第i种进离场协同模式下的机场跑道平均进场延误值，且Arr_RWY_Delay″_i∈[0,1]；

步骤2-3-6-2，机场跑道平均离场延误指标归一化处理：

第i种进离场协同信息下的机场跑道离场延误指标的极值如下：

Max_i(Dep_RWY_Delay)：表示第i种进离场协同信息下的离场航班在跑道上起飞延误的最大值；

Min_i(Dep_RWY_Delay)：表示第i种进离场协同信息下的离场航班在跑道上起飞延误的最小值；

Max_i(Dep_RWY_Delay)＝max{Dep_RWY_Delay_i,1,...,Dep_RWY_Delay_i,m} (38)

Min_i(Dep_RWY_Delay)＝min{Dep_RWY_Delay_i,1,...,Dep_RWY_Delay_i,m} (39)

进行极值正向化修正：

Max_i(Dep_RWY_Delay)'：经正向化处理后第i种进离场协同模式下的离场航班在跑道起飞延误最大值；

Min_i(Dep_RWY_Delay)'：经正向化处理后第i种进离场协同模式下的离场航班在跑道起飞延误最小值；

指标归一化处理：

Dep_RWY_Delay″_i：经归一化处理后第i种进离场协同模式下的机场跑道平均离场延误值，且Dep_RWY_Delay″_i∈[0,1]；

步骤2-3-6-3，机场停机位平均进场挡轮档延误指标归一化处理：

第i种进离场协同信息下机场停机位进场挡轮档延误指标的极值如下：

Max_i(Arr_Apron_Delay)：表示第i种进离场协同信息下的进场航班在停机位上挡轮档延误的最大值；

Min_i(Arr_Apron_Delay)：表示第i种进离场协同信息下的进场航班在停机位上挡轮档延误的最小值；

Max_i(Arr_Apron_Delay)＝max{Arr_Apron_Delay_i,1,...,Arr_Apron_Delay_i,m} (43)

Min_i(Arr_Apron_Delay)＝min{Arr_Apron_Delay_i,1,...,Arr_Apron_Delay_i,m} (44)

进行极值正向化修正：

Max_i(Arr_Apron_Delay)'：经正向化处理后第i种进离场协同信息下的进场航班在停机位上挡轮档延误的最大值；

Min_i(Arr_Apron_Delay)'：经正向化处理后第i种进离场协同信息下的进场航班在停机位上挡轮档延误的最小值；

指标归一化处理：

Arr_Apron_Delay″_i：经归一化处理后第i种进离场协同信息下的机场停机位平均进场挡轮档延误值，且Arr_Apron_Delay″_i∈[0,1]；

步骤2-3-6-4，机场停机位平均离场开车延误指标归一化处理：

第i种进离场协同信息下的机场停机位开车延误指标极值如下：

Max_i(Dep_Apron_Delay)：表示第i种进离场协同信息下的离场航班在停机位上开车延误的最大值；

Min_i(Dep_Apron_Delay)：表示第i种进离场协同信息下的离场航班在停机位上开车延误的最小值；

Max_i(Dep_Apron_Delay)＝max{Dep_Apron_Delay_i,1,...,Dep_Apron_Delay_i,m} (48)

Min_i(Dep_Apron_Delay)＝min{Dep_Apron_Delay_i,1,...,Dep_Apron_Delay_i,m} (49)

进行极值正向化修正：

Max_i(Dep_Apron_Delay)'：经正向化处理后第i种进离场协同信息下的离场航班在停机位上开车延误的最大值；

Min_i(Dep_Apron_Delay)'：经正向化处理后第i种进离场协同信息下的离场航班在停机位上开车延误的最小值；

指标归一化处理：

Dep_Apron_Delay″_i：经归一化处理后第i种进离场协同信息下的机场停机位平均离场开车延误值，且Dep_Apron_Delay″_i∈[0,1]；

步骤2-3-7，构建进离场协同运行效能评估模型：

CorPerf_i：第i种进离场协同模式信息下的进离场协同运行效能评估值；

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