CN113536502B - 航路网络建立方法、航路网络建立装置及电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种航路网络建立方法、航路网络建立装置及电子设备，涉及航空技术领域，航路网络建立方法包括：确定候选机场和候选出入境点，并确定候选机场中的第一机场和第二机场以及候选出入境点中的关键出入境点；根据候选机场中除第一机场外的机场和候选出入境点距第一机场的距离，针对每个第一机场建立机场集群；根据机场集群中的第一机场、第二机场和关键出入境点的权重，确定航路网络节点；基于航路网络节点，建立航路网络。根据本申请的航路网络建立方法、航路网络建立装置及电子设备解决了无法对机场和出入境点的运行和重要性进行规划而导致实际飞行便利性和航路规划合理性较差的问题，能够考虑机场和出入境点的权重建立航路网络。

Description

航路网络建立方法、航路网络建立装置及电子设备

技术领域

本申请涉及航空技术领域，尤其是涉及一种航路网络建立方法、航路网络建立装置及电子设备。

背景技术

随着航空事业的快速发展，航空飞行量不断增长，使得在有限的空域范围内的航空飞行量增多，按照原有航路飞行的方式逐渐不能满足航空飞行量增长的需要，可能导致空域拥堵、航班延误等问题。

为了解决这些问题，在现有的航路网络中，一般采用单向空中大通道的方式来规划航路。然而，由于空中大通道的两端设置在作为主要机场的城市机场，因此该方式仅支持航路两端城市的航班运行，缺乏对通道周边地区的次要机场运行以及出入境点运行的考虑。

因此，在现有的航路规划中，航路的设计过于简单，无法对次要机场和出入境点的运行和重要性进行规划，对实际飞行的便利性和航路规划的合理性相对较差。

发明内容

鉴于现有的航路网络中航路的设计无法对次要机场和出入境点的运行和重要性进行规划而导致实际飞行便利性和航路规划合理性较差的问题，本申请提供一种航路网络建立方法、航路网络建立装置及电子设备。根据本申请的一种航路网络建立方法、航路网络建立装置及电子设备通过针对第一机场、第二机场和关键出入境点建立机场集群并计算机场集群中的第一机场、第二机场和关键出入境点的权重来确定建立航路网络的节点，可以在考虑航班量大的主要机场和航班量相对小的次要机场以及关键的出入境点的情况下根据权重比例来规划航路网络，对次要机场和出入境点的运行和重要性进行规划，提高不同地区之间航空器交通流的运行效率，可建立确保高流量密集空域安全高效运行的航路网络。

本申请的第一方面提供一种航路网络建立方法。所述航路网络建立方法包括：确定候选机场和候选出入境点，并确定所述候选机场中的第一机场和第二机场以及所述候选出入境点中的关键出入境点，所述第一机场的航班量大于所述第二机场的航班量；根据所述候选机场中除所述第一机场外的机场和所述候选出入境点距所述第一机场的距离，针对每个第一机场建立机场集群；根据所述机场集群中的第一机场、第二机场和关键出入境点的权重，确定航路网络节点；基于所述航路网络节点，建立航路网络。

可选地，通过以下方式确定所述第一机场和所述第二机场：确定所有候选机场中的每个候选机场的起降架次占所有候选机场的总起降架次比例；根据候选机场的起降架次占所有候选机场的总起降架次比例，从所述候选机场中确定所述第一机场和所述第二机场；所述第一机场的起降架次占所有候选机场的总起降架次比例大于所述第二机场的起降架次占所有候选机场的总起降架次比例，通过以下方式确定所述关键出入境点：确定所有候选出入境点的飞行航班流量；基于所述飞行航班流量，将所述飞行航班流量的排名在预定排名位置前的候选出入境点确定为所述关键出入境点；所述飞行航班流量指的是经过出入境点的航班数量。

可选地，根据所述候选机场中除所述第一机场外的机场和所述候选出入境点距所述第一机场的距离，针对每个第一机场建立机场集群，包括：根据所述第二机场和所述关键出入境点距每个第一机场的距离，将所述候选机场中除所述第一机场外的机场和所述候选出入境点分配给相距距离最短的第一机场；基于第一机场以及分配给所述第一机场的机场和出入境点，针对每个第一机场建立机场集群。

可选地，通过以下方式确定所述机场集群中的第一机场、第二机场和关键出入境点的权重：确定机场集群中的第一机场和第二机场的机场权重指标和关键出入境点的飞行航班流量，所述机场权重指标包括机场的起降架次指标、机场所在地区占所有机场所在总地区的经济指标和机场所在地区的地域指标中的至少一者；根据所述机场权重指标和所述飞行航班流量，计算所述机场集群中的第一机场、第二机场和关键出入境点的权重。

可选地，根据所述机场集群中的第一机场、第二机场和关键出入境点的权重，确定航路网络节点，包括：根据所述机场集群中的第一机场、第二机场和关键出入境点的权重和所述机场集群中的第一机场、第二机场和关键出入境点的位置信息，确定所述机场集群的初始节点；基于所述初始节点和所述初始节点距所述初始节点所在的机场集群的第一机场的距离，确定所述航路网络节点。

可选地，基于所述初始节点和所述初始节点距所述初始节点所在的机场集群的第一机场的距离，确定所述航路网络节点，包括：基于所述初始节点确定初始航路网络，并确定所述初始航路网络与所述机场集群边界的交点；基于所述初始节点和所述交点，确定所述初始节点与所述初始节点所在的机场集群的第一机场之间的相对角度；基于所述初始节点的位置、所述初始节点距所述初始节点所在的机场集群的第一机场的距离和所述相对角度，确定所述航路网络节点。

可选地，基于所述航路网络节点，建立航路网络，包括：连接所述航路网络节点之间的航路，建立初始航路网络；基于优化约束条件，对所述初始航路网络进行优化得到所述航路网络，其中，所述优化约束条件指的是用于删除或合并航路的约束条件。

可选地，所述优化约束条件包括流量约束条件、航路角度约束条件、非直线约束条件、交叉约束条件和出入境点约束条件中的一者或多者；所述流量约束条件用于约束航路的两个节点所在的地区之间的飞行航班流量；所述航路角度约束条件用于约束航路的夹角；所述非直线约束条件用于约束航路的非直线系数；所述交叉约束条件用于约束不同航路之间的交叉距离，所述出入境点约束条件用于约束与出入境点关联的航路。

本申请的第二方面提供一种航路网络建立装置。所述航路网络建立装置包括：第一确定单元，确定第一机场、第二机场和关键出入境点，所述第一机场的航班量大于所述第二机场的航班量；集群建立单元，根据所述第二机场和所述关键出入境点距所述第一机场的距离，针对每个第一机场建立机场集群，所述机场集群包括第一机场、第二机场和关键出入境点；第二确定单元，根据所述机场集群中的第一机场、第二机场和关键出入境点的权重，确定航路网络节点；航路建立单元，基于所述航路网络节点，建立航路网络。

本申请的第三方面提供一种电子设备，所述电子设备包括：处理器；存储器，存储有计算机程序，当所述计算机程序被处理器执行时，实现根据第一方面所述的航路网络建立方法。

为使本申请的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1示出了本申请的实施例的航路网络建立方法的示意性流程图；

图2示出了本申请的实施例的航路网络建立装置的示意性框图。

具体实施方式

下面将结合附图对本申请的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和表示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

需要说明的是，本申请的实施例中将会用到术语“包括”，用于指出其后所声明的特征的存在，但并不排除增加其他的特征。

为了使得本领域技术人员能够使用本申请的内容，将结合特定应用场景“航空飞机”，给出以下实施方式。对于本领域技术人员来说，在不脱离本申请的精神和范围的情况下，可以将这里定义的一般原理应用于其他实施例和应用场景。虽然本申请主要围绕航空飞机进行描述，但是应该理解，这仅是一个示例性实施例。本申请也可应用于任意其他航空器的航路网络规划，这里，航空器可以指的是诸如航空飞机、无人机等的占用空域资源的飞行器。

值得注意的是，在本申请提出申请之前，在一示例中，可采用空中大通道的方式建立航路网络，其中，可将通道的两端的进出口设置在相应城市的机场。在该方式中，仅支持航路两端城市的航班运行，缺乏对通道周边城市运行的考虑。

在另一示例中，可采用管网结构的方式建立航路网络，其中，可针对多个机场构建机场集群，随后以每个集群中的机场起降架次指标为准确定管网节点位置，形成管网结构运行，在该方式中，仅考虑了国内机场、机场起降架次指标，在航路网优化时仅考虑了距离和角度约束，缺少对国际航班的考虑，同时缺少了对运行层面约束指标的考虑。

在再一示例中，可将传统的沿航路飞行的模式转变为自由空域飞行的方式，其中，在特定的自由空域范围内，航班的进出口点是固定的，航班可以在进出口点之间直线飞行或者选择中间转折点进行转折飞行，在该方式中，自由空域飞行的方式对于航空器之间的沟通配合、导航设备的先进性等均具备极高的要求，应用场景受限，普适性较差。

基于此，本申请实施例提供了一种航路网络建立方法，该方法综合考虑了沿航路飞行模式、航路周边城市机场的飞行、高效安全飞行等要素，为未来航班在高流量密集空域中的运行提供了可能性。

图1为本申请的实施例的航路网络建立方法的示意性流程图。如图1中所示，根据本申请的实施例的航路网络建立方法包括以下步骤：

S1、确定候选机场和候选出入境点，并确定候选机场中的第一机场和第二机场以及候选出入境点中的关键出入境点。

在该步骤中，候选机场指的是航路网络设计规划中的所有机场，例如可以是全国范围内的所有机场。可以从候选机场中选取第一机场和第二机场参与航路网络设计的计算过程，第一机场的航班量可大于第二机场的航班量，第一机场可作为主要机场，而第二机场可作为次要机场，候选机场中的除了第一机场和第二机场之外的机场可称为其他机场。这里，航班量可以表示机场内的飞行航班的数量。候选出入境点指的是航路网络设计规划中的所有出入境点，例如可以是全国范围内的所有出入境点，可以从候选出入境点中选取关键出入境点参与航路网络设计的计算过程。候选出入境点中的除了关键出入境点之外的出入境点可称为其他出入境点。

作为示例，可以通过以下方式确定第一机场和第二机场：确定所有候选机场中的每个候选机场的起降架次占所有候选机场的总起降架次比例；根据起降架次占所有候选机场的总起降架次比例，从候选机场中确定第一机场和第二机场；第一机场的起降架次占所有候选机场的总起降架次比例大于第二机场的起降架次占所有候选机场的总起降架次比例。这里，候选机场可以是在需要建设航路网络的整个区域内的所有机场，例如，所有国内机场。

例如，可以将起降架次占所有机场的总起降架次比例排名位于预定排名位置前的机场确定为第一机场，例如，可以将中国十大机场或B类空域排名靠前的机场确定为第一机场，可计为n_main个。基于确定的第一机场，可以基于预定时间(例如，一年)内的候选机场的起降架次数据，从起降架次占所有机场的总起降架次比例排名中排除掉第一机场之外的候选机场作为第二机场。这里，候选机场的总数量可计为n_airport个，例如可以为64个，则第二机场的总数量可计为n_minor＝n_airport-n_main个。

作为示例，可以通过以下方式确定关键出入境点：确定所有候选出入境点的飞行航班流量；基于飞行航班流量，将飞行航班流量的排名在预定排名位置前的候选出入境点确定为关键出入境点。这里，飞行航班流量指的是经过出入境点的航班数量。

这里，候选出入境点可以是在需要建设航路网络的整个区域内的所有出入境点，例如，所有国际航班的过境点。

预定排名位置可以根据实际需要设置。例如，可以选取44个候选出入境点(也可称为过境航路点)，其中，流量排名前20的候选出入境点可以作为关键过境点，可计为n_border个。

S2、根据候选机场中除第一机场外的机场和候选出入境点距第一机场的距离，针对每个第一机场建立机场集群。这里，机场集群包括第一机场、第二机场、其他出入境点、关键出入境点和其他出入境点。

在该步骤中，可以以步骤S1中选取的第一机场为中心，建立机场集群。

具体来说，步骤S2可以包括：S21、根据候选机场中除第一机场外的机场和候选出入境点距每个第一机场的距离，将候选机场中除第一机场外的机场和候选出入境点分配给相距距离最短的第一机场；S22、基于第一机场以及分配给第一机场的机场和出入境点，针对每个第一机场建立机场集群。

在该步骤中，可以计算候选机场中除第一机场外的机场和候选出入境点j距离每个第一机场i(i＝1,2,...,n_main)的距离d_ij(j＝1,2,...,n_airport-n_main+n_border)。

具体地，在步骤S21中，可以基于计算的距离d_ij，将候选机场中除第一机场外的每个机场和每个候选出入境点j分配给对应距离最短的第一机场i。

在步骤S23中，建立针对每个第一机场i的机场集群，每个机场集群范围内包含1个第一机场i、n_minor,i个第二机场、n_border,i个关键出入境点以及其他机场和其他出入境点。

此外，在该步骤S2中，还可为机场集群中的机场与机场或机场与出入境点之间的距离预先设置上限距离和下限距离，可以根据该上限距离和下限距离，将距离较近(例如，小于下限距离)的机场合并为一个区域，将距离较远(例如，大于上限距离)的机场单独划设区域。

如此，可对所有的候选机场按照距离聚类法进行聚类，确立机场集群。例如，可对全国282个机场和44个出入境点进行聚类，以确立机场集群。

S3、根据机场集群中的第一机场、第二机场和关键出入境点的权重，确定航路网络节点。

在该步骤中，权重可以表示机场或出入境点在航路网络规划中的重要程度，权重越大，表示该机场或出入境点越重要，需要重点考虑；权重越小，表示该机场或出入境点对实际航路运行的影响较小，可以次于权重较大的机场或出入境点而考虑。

作为示例，可以通过以下方式确定机场集群中的第一机场、第二机场和关键出入境点的权重：确定机场集群中的第一机场和第二机场的机场权重指标和关键出入境点的飞行航班流量；根据机场权重指标和飞行航班流量，计算机场集群中的第一机场、第二机场和关键出入境点的权重。

具体来说，机场权重指标可以包括机场的起降架次指标、机场所在地区占所有机场所在总地区的经济指标和机场所在地区的地域指标中的至少一者。

机场的起降架次指标T_i(i＝1,2,...,n_airport)可以是机场在预定时间段内的起降架次t_i(i＝1,2,...,n_airport)占所有机场在该预定时间段内的起降架次的比例

这里，预定时间段例如可以为一年。

机场所在地区占所有机场所在总地区的经济指标E_i(i＝1,2,...,n_airport)可以是机场所在地区(例如，省份)的人均GDP e_i(i＝1,2,...,n_airport)占所有机场所在总地区(例如，全国)的人均GDP的比例

地域指标P_i(i＝1,2,...,n_airport)可以是综合考虑政治、地理、国土安全等地域因素设置的指标值。这里，地域指标可以根据实际情况进行设置，例如可基于经验法进行设置，作为示例，在设计时，可参考当年新发布的“中国城市新分级名单”来确定权重值，例如一线城市的地域指标可设定为0.9，新一线城市的地域指标可设定为0.8，二线城市的地域指标可设定为0.7，三线城市的地域指标可设定为0.6，四线城市的地域指标可设定为0.55，无线城市的地域指标可设定为0.5等。

出入境的飞行航班流量指标F_i(i＝1,2,...,n_border)可以是出入境点在预定时间段内的飞行航班流量f_i(i＝1,2,...,n_border)占所有出入境点在该预定时间段内的飞行航班流量的比例。

基于上述指标，可将每个机场集群中的第一机场、第二机场和关键出入境点的权重表示为：

其中，a、b和c为权重计算系数，其可根据实际需要/或设计的侧重而设定，并保证三者相加为1。

作为示例，基于机场集群中的第一机场、第二机场和关键出入境点的权重，步骤S3可包括以下操作：

S31、根据机场集群中的第一机场、第二机场和关键出入境点的权重和机场集群中的第一机场、第二机场和关键出入境点的位置信息，确定机场集群的初始节点。

在步骤S31中，可根据现有交通流走向调整机场集群中的第一机场、第二机场和关键出入境点的权重。

作为示例，可获取第一机场、第二机场和关键出入境点的经纬度点(lat_i,lon_i)，其中，i＝1,2,...,n_minor,i+1+n_border,i，并针对每个机场集群范围，将机场集群中的第一机场、第二机场和关键出入境点的权重与第一机场、第二机场和关键出入境点的经纬度点(lat_i,lon_i)进行加权平均，以计算初始节点位置。

初始节点位置可通过下式来表示：

其中，W_t表示初始节点位置，其中，t＝1,2,...,n_main，(lat_t,lon_t)表示初始节点位置的经度和纬度坐标，S_i表示第一机场、第二机场和关键出入境点的权重。

S32、基于初始节点和初始节点距初始节点所在的机场集群的第一机场的距离，确定航路网络节点。

在步骤S32中，可使用加权质心法确定初始节点。

作为示例，步骤S32可包括以下操作：S321、基于初始节点确定初始航路网络，并确定初始航路网络与机场集群边界的交点；S322、基于初始节点和交点，确定初始节点与初始节点所在的机场集群的第一机场之间的相对角度；S323、基于初始节点的位置、初始节点距初始节点所在的机场集群的第一机场的距离和相对角度，确定航路网络节点。

具体来说，在步骤S321中，可将初始节点两两连接形成初始航路网络。基于初始航路网络，可以针对每个机场集群，确定初始航路网络与机场集群边界的交点w_i，其中，i＝1,2,...,n_t，即，假设在机场集群边界上共计形成n_t个交点。

在步骤S322中，可将初始节点和交点作为加权点，利用地区对流量作为加权点的加权值，计算在每个机场集群内，机场集群的初始节点位置与第一机场的相对角度。

具体来说，地区对流量可以指的是两个初始节点或交点所在地区之间的飞行航班流量，其可表示为fl_i，其中，i＝1,2,...,n_t。在本文中，地区可以指的是行政区域，例如省、自治区、市、州、县等。

机场集群的初始节点与第一机场的相对角度可通过下式来表示：

其中，Sθ_t表示初始节点与第一机场的相对角度，θ_i为初始节点W_t和交点w_i的连线与水平线的夹角，其中，i＝1,2,...,n_t，α_t为初始节点W_t和初始节点W_t所在的机场集群的第一机场的连线与水平线的夹角。

在步骤S323中，可以根据上文中描述的初始节点的位置和第一机场的位置，确定初始节点距初始节点所在的机场集群的第一机场的距离dis_t。

基于该距离dis_t和相对角度Sθ_t，可通过下式确定航路网络节点：

其中，Lat_t和Lon_t分别表示航路网络节点的经度和纬度，lat_t和lon_t分别表示初始节点的经度和纬度。

S4、基于航路网络节点，建立航路网络。

在该步骤中，基于航路网络节点建立航路网络的步骤可包括：连接航路网络节点之间的航路，建立初始航路网络；基于优化约束条件，对初始航路网络进行优化得到航路网络。

这里，优化约束条件可以指的是删除或合并航路的约束条件。航路使用的概率越大，表示该航路越重要，而在航路使用的概率很小的情况下，为了简化航路网络，可删除该航路或将该航路与其他航路合并。

具体来说，可将计算得到的航路网络节点两两相连，在航路网络节点之间绘制出航路，从而可得到初始航路网络。在本申请的实施例的航路网络建立方法中，可以对初始航路网络进行约束优化，以使得优化后的航路网络能够更适应于实际飞行需求，提高航路网络的可用性。

作为示例，优化约束条件可以包括流量约束条件、航路角度约束条件、非直线约束条件、交叉约束条件和出入境点约束条件中的一者或多者。

流量约束条件用于约束航路的两个节点所在的地区之间的飞行航班流量。

作为示例，假设航路的两个节点所在的地区(例如，城市)A和B内任意的两个机场可分别表示为机场i和机场j，在预定时间(例如，一年)内，机场i到机场j往返的飞行航班次数可分别表示为第一飞行航班次数w_ij和第二飞行航班次数w_ji，则地区A到地区B的往返总流量H_AB可以通过下式表示：

其中，m和n分别表示地区A和地区B的机场总数。

如此，可将每两个地区形成的地区对(例如，城市对)之间的往返总流量按照降序排列，并且可将往返总流量最大的地区对的数据作为基础数据F，将往返总流量低于预定流量的地区对之间的航路删除。这里，预定流量可以通过流量分界比例r来确定，具体地，可以表示为基础数据与流量分界比例的乘积，即F×r，其中，流量分界比例r用于约束航路的飞行航班往返总流量，其可具有百分数形式。可根据实际情况(例如，根据经验法或历史统计数据)选取合适的流量分界比例r。

航路角度约束条件用于约束航路的夹角。这里，航路的夹角可以指的是由同一网络节点开始的两条航线的航线角之差。作为示例，可以将夹角小于预定夹角的航路删除。这里，预定夹角例如可以为15°。例如，预定夹角可以根据《空中规则与空中交通服务手册》中的关于航线夹角的规定来确定，具体来说，《空中规则与空中交通服务手册》中规定了航线夹角不小于15°。

此外，航路角度约束条件还可以与流量约束条件结合。具体来说，可以将夹角小于预定夹角且流量小于预定流量的航路删除。这里，预定流量可以如上文中所述的方式来确定。

非直线约束条件用于约束航路的非直线系数。这里，非直线系数可以指的是两个地区(例如，城市)机场之间按照当前设计航路飞行的实际距离和两个地区(例如，城市)之间的直线距离之比。

具体来说，可以将达到预计节点或机场的非直线系数大于规定值l_t的航路进行调整。若航路的非直线系数l_u比规定的航路非直线系数l_t大，则将该航路删除。

交叉约束条件用于约束不同航路之间的交叉距离。具体来说，在航路之间的交叉点之间的交叉距离小于预定间隔的情况下，可将形成交叉点的航路进行合并。例如，航路1和航路2可分别与航路3存在交叉点P13和交叉点P23，航路1被交叉点P13划分为航路1-1和航路1-2，航路2被交叉点P23划分为航路2-1和航路2-2。当交叉点P13和交叉点P23之间的交叉距离(即，航路3的位于交叉点P13和交叉点P23之间的航路3-1的长度)小于预定间隔时，可以将航路1和航路2合并为一个航路，合并后的航路可以形成为弯折的线路形式，具体来说，合并后的航路可以为航路1-1、航路3-1和航路2-2的组合或者为航路1-2、航路3-1和航路2-1的组合。

出入境点约束条件用于约束与出入境点关联的航路。具体来说，出入境点约束条件可指定将全部或部分的出入境点(例如，被指定为重要出入境点)与最靠近的节点相连接。

此外，在根据优化约束条件删除或合并航路时，还可以设置附加优化条件，该附加优化条件可以包括航路可达条件和分流条件。

航路可达条件可以用于锁定两个节点之间的航路，以使得即使所述两个节点之间的航路满足优化约束条件而可被删除或合并，也不对该航路进行删除或合并。

分流条件可以用于确保航路之间的连接性，以使得即使航路满足优化约束条件而可被删除或合并，也在确保航路之间的连接性的前提下进行删除或合并。

根据本申请的实施例的航路网络建立方法可以适用于基于现有航空器性能、导航设备性能、民用空域划分、飞行高度层配备规则等，对海拔8100米以上的高度的高空航路网络的规划。

根据本申请的实施例的航路网络建立方法可以基于多要素对航路网络进行设计和优化，特别适用于高空航路网络的划设。总体上，根据本申请的实施例的航路网络建立方法可以综合考虑国内和国际航班的飞行，按照流量选取第一机场和第二机场以及关键过境点，并以第一机场数量为机场集群数量，使用距离聚类法针对所有第一机场和第二机场以及关键过境点构建机场集群。

此外，根据本申请的实施例的航路网络建立方法可以针对每个机场集群，使用加权质心法，考虑机场起降架次、经济指标和地域指标，同时考虑出入境流量指标和现有交通流走向指标，确定初始节点的位置并构建初始航路网络。

此外，根据本申请的实施例的航路网络建立方法还可以基于流量、角度、非直线系数、交叉点距离等优化约束条件对初始航路网络删减调整形成优化后的航路网络，构建航路网络。基于上述方法建立的航路网络可以缓解当前空中交通拥堵、延误、飞行便利性差等问题，能够适应未来高流量密集空域的航班高效安全飞行。

在上述航路网络建立方法中，既考虑到了国内、国际航班的飞行，又考虑到了主要机场周边城市机场的航班飞行，此外，航路网络的优化约束条件保证了实际飞行的便利性和合理性。

本申请的另一方面涉及一种航路网络建立装置。图2示出了根据本申请的实施例的航路网络建立装置的示意性框图。

如图2所示，根据本申请的实施例的航路网络建立装置包括第一确定单元100、集群建立单元200、第二确定单元300和航路建立单元400。

第一确定单元100用于确定候选机场和候选出入境点，并确定候选机场中的第一机场和第二机场以及候选出入境点中的关键出入境点，其中，第一机场的航班量大于第二机场的航班量。

集群建立单元200用于根据候选机场中除第一机场外的机场和候选出入境点距第一机场的距离，针对每个第一机场建立机场集群。

第二确定单元300用于根据机场集群中的第一机场、第二机场和关键出入境点的权重，确定航路网络节点。

航路建立单元400用于基于航路网络节点，建立航路网络。

第一确定单元100、集群建立单元200、第二确定单元300和航路建立单元400可以根据如上述图1所示的方法实施例中的航路网络建立方法执行所述方法中的相应步骤，例如通过第一确定单元100、集群建立单元200、第二确定单元300和航路建立单元400可执行的机器可读指令来实现，第一确定单元100、集群建立单元200、第二确定单元300和航路建立单元400的具体实现方式可参见上面描述的方法实施例，在此不再赘述。

本申请实施例还提供一种电子设备，电子设备包括处理器和存储器。存储器存储有计算机程序。当所述计算机程序被处理器执行时，电子设备可以根据如上述图1所示的方法实施例中的航路网络建立方法执行所述方法中的相应步骤，例如通过电子设备可执行的机器可读指令来实现，电子设备的具体实现方式可参见上面描述的方法实施例，在此不再赘述。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其他的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本申请的实施例方案的目的。

另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个处理器可执行的非易失的计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-OnlyMemory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

根据本申请的航路网络建立方法、航路网络建立装置及电子设备，通过针对第一机场、第二机场和关键出入境点建立机场集群并计算机场集群中的第一机场、第二机场和关键出入境点的权重来确定建立航路网络的节点，可以在考虑航班量大的主要机场和航班量相对小的次要机场以及关键的出入境点的情况下根据权重比例来规划航路网络，提高实际飞行便利性和航路规划合理性，并且可有效保障航线覆盖到更多的区域当中，获取更多的航空资源。

此外，根据本申请的航路网络建立方法、航路网络建立装置及电子设备，可以根据起降架次占所有机场的总起降架次比例以及飞行航班流量来确定第一机场、第二机场和关键出入境点，以能够对不同重要等级的机场和出入境点进行区分性规划，更符合实际飞行情况。

此外，根据本申请的航路网络建立方法、航路网络建立装置及电子设备，可以针对每个第一机场建立机场集群，使得机场集群的规划更加合理，并且可以以集群为单位进行航路网络划设，以简化航路网络的建立操作。

此外，根据本申请的航路网络建立方法、航路网络建立装置及电子设备，可以根据第一机场、第二机场和关键出入境点的权重建立航路网络，可以合理规划航路网络，充分满足出行者的需要，并且最大化利用空域资源，通过最大化利用空域资源的方式降低网络复杂度，提高运输量，同时减少管制员的劳动负荷。

此外，根据本申请的航路网络建立方法、航路网络建立装置及电子设备，可以对建立的初始航路网络进行优化，以简化航路网络。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本申请的具体实施方式，用以说明本申请的技术方案，而非对其限制，本申请的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种航路网络建立方法，其特征在于，所述航路网络建立方法包括：

确定候选机场和候选出入境点，并确定所述候选机场中的第一机场和第二机场以及所述候选出入境点中的关键出入境点，所述第一机场的航班量大于所述第二机场的航班量；

根据所述候选机场中除所述第一机场外的机场和所述候选出入境点距所述第一机场的距离，针对每个第一机场建立机场集群；

根据所述机场集群中的第一机场、第二机场和关键出入境点的权重，确定航路网络节点；

基于所述航路网络节点，建立航路网络；

通过以下方式确定所述第一机场和所述第二机场：确定所有候选机场中的每个候选机场的起降架次占所有候选机场的总起降架次比例；根据候选机场的起降架次占所有候选机场的总起降架次比例，从所述候选机场中确定所述第一机场和所述第二机场；所述第一机场的起降架次占所有候选机场的总起降架次比例大于所述第二机场的起降架次占所有候选机场的总起降架次比例；所述候选机场指的是航路网络设计规划中的所有机场；

通过以下方式确定所述关键出入境点：确定所有候选出入境点的飞行航班流量；基于所述飞行航班流量，将所述飞行航班流量的排名在预定排名位置前的候选出入境点确定为所述关键出入境点；所述飞行航班流量指的是经过出入境点的航班数量；所述候选出入境点指的是航路网络设计规划中的所有出入境点。

2.根据权利要求1所述的航路网络建立方法，其特征在于，根据所述候选机场中除所述第一机场外的机场和所述候选出入境点距所述第一机场的距离，针对每个第一机场建立机场集群，包括：

根据所述候选机场中除所述第一机场外的机场和所述候选出入境点距每个第一机场的距离，将所述候选机场中除所述第一机场外的机场和所述候选出入境点分配给相距距离最短的第一机场；

基于第一机场以及分配给所述第一机场的机场和出入境点，针对每个第一机场建立机场集群。

3.根据权利要求1所述的航路网络建立方法，其特征在于，通过以下方式确定所述机场集群中的第一机场、第二机场和关键出入境点的权重：

确定机场集群中的第一机场和第二机场的机场权重指标和关键出入境点的飞行航班流量，所述机场权重指标包括机场的起降架次指标、机场所在地区占所有机场所在总地区的经济指标和机场所在地区的地域指标中的至少一者；

根据所述机场权重指标和所述飞行航班流量，计算所述机场集群中的第一机场、第二机场和关键出入境点的权重。

4.根据权利要求1或3所述的航路网络建立方法，其特征在于，根据所述机场集群中的第一机场、第二机场和关键出入境点的权重，确定航路网络节点，包括：

根据所述机场集群中的第一机场、第二机场和关键出入境点的权重和所述机场集群中的第一机场、第二机场和关键出入境点的位置信息，确定所述机场集群的初始节点；

基于所述初始节点和所述初始节点距所述初始节点所在的机场集群的第一机场的距离，确定所述航路网络节点。

5.根据权利要求4所述的航路网络建立方法，其特征在于，基于所述初始节点和所述初始节点距所述初始节点所在的机场集群的第一机场的距离，确定所述航路网络节点，包括：

基于所述初始节点确定初始航路网络，并确定所述初始航路网络与所述机场集群的边界的交点；

基于所述初始节点和所述交点，确定所述初始节点与所述初始节点所在的机场集群的第一机场之间的相对角度；

基于所述初始节点的位置、所述初始节点距所述初始节点所在的机场集群的第一机场的距离和所述相对角度，确定所述航路网络节点。

6.根据权利要求1所述的航路网络建立方法，其特征在于，基于所述航路网络节点，建立航路网络，包括：

连接所述航路网络节点之间的航路，建立初始航路网络；

基于优化约束条件，对所述初始航路网络进行优化得到所述航路网络，

其中，所述优化约束条件指的是用于删除或合并航路的约束条件。

7.根据权利要求6所述的航路网络建立方法，其特征在于，所述优化约束条件包括流量约束条件、航路角度约束条件、非直线约束条件、交叉约束条件和出入境点约束条件中的一者或多者；

所述流量约束条件用于约束航路的两个节点所在的地区之间的飞行航班流量；所述航路角度约束条件用于约束航路的夹角；所述非直线约束条件用于约束航路的非直线系数；所述交叉约束条件用于约束不同航路之间的交叉距离，所述出入境点约束条件用于约束与出入境点关联的航路。

8.一种航路网络建立装置，其特征在于，所述航路网络建立装置包括：

第一确定单元，确定候选机场和候选出入境点，并确定所述候选机场中的第一机场和第二机场以及所述候选出入境点中的关键出入境点，所述第一机场的航班量大于所述第二机场的航班量；

集群建立单元，根据所述候选机场中除所述第一机场外的机场和所述候选出入境点距所述第一机场的距离，针对每个第一机场建立机场集群；

第二确定单元，根据所述机场集群中的第一机场、第二机场和关键出入境点的权重，确定航路网络节点；

航路建立单元，基于所述航路网络节点，建立航路网络；

所述第一确定单元在用于确定所述第一机场和所述第二机场时，所述第一确定单元具体用于：确定所有候选机场中的每个候选机场的起降架次占所有候选机场的总起降架次比例；根据候选机场的起降架次占所有候选机场的总起降架次比例，从所述候选机场中确定所述第一机场和所述第二机场；所述第一机场的起降架次占所有候选机场的总起降架次比例大于所述第二机场的起降架次占所有候选机场的总起降架次比例；所述候选机场指的是航路网络设计规划中的所有机场；

所述第一确定单元在用于确定所述关键出入境点时，所述第一确定单元具体用于：确定所有候选出入境点的飞行航班流量；基于所述飞行航班流量，将所述飞行航班流量的排名在预定排名位置前的候选出入境点确定为所述关键出入境点；所述飞行航班流量指的是经过出入境点的航班数量；所述候选出入境点指的是航路网络设计规划中的所有出入境点。

9.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：

处理器；

存储器，存储有计算机程序，当所述计算机程序被处理器执行时，实现根据权利要求1至7中的任一项所述的航路网络建立方法。

Images