CN116562637B - 航班改航运行决策方法、系统、装置及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种航班改航运行决策方法、系统、装置及存储介质，其方法包括：S1、构建包含全球所有机场的航班改航机场决策系统，采集航空器的实时飞行数据及飞行计划；S2、根据航空器的当前剩余油量计算得到改航决策理论距离并以航班当前位置为中心、以改航决策理论距离为半径拟选改航区域，航班改航机场决策系统选取在拟选改航区域内的所有机场作为拟选改航机场；S3、计算拟选改航机场中机场j的改航时间、改航决策时间，并进行倒计时监控。本发明根据航空器当前位置计算出拟选改航区域内的拟选改航机场，然后进行拟选改航机场的改航决策数据计算，为签派员提供运行控制辅助决策数据，有效降低了航班改航的系统风险。
Description
技术领域
本发明涉及航班改航辅助运行决策领域，尤其涉及一种航班改航运行决策方法、系统、装置及存储介质。
背景技术
根据航班运行监控实际需求，当航班面临绕飞、盘旋、目的地机场恶劣天气等异常情况时，需要对航班做出是否改航决策；例如2018年5月14日的川航3U8633航班紧急迫降事件，在从重庆飞往拉萨的途中，驾驶室右边挡风玻璃损坏掉落，最后飞机成功改航备降成都双流机场，由于国内航班、国际航班数量较多，故此签派员需要做出改航决策数量也相对不会少。现有技术，签派员通过高频、甚高频、卫星电话以及ACARS(飞机通信寻址与报告系统)等方式与机组取得联系，然后依据收集到的数据做出改航决策，比如改航绕飞或返航备降；与机组联系沟通需要耗费时间，而且在异常情况下有可能存在机组人员不便干通信等情况，这些都会耽误签派员做出及时的决策。现有技术对于签派员做出改航决策的技术研究较少，改航决策都是在紧急情况下的决策，需要及时地做出决策与应急指挥，而现有技术没有航班改航辅助运行决策的相关技术，甚至出现错过最佳改航路线及改航机会，导致重大的航空事故，故此研发航班改航辅助运行决策技术，对航空运行保障具有重大意义。
发明内容
本发明的目的在于克服背景技术所指出的技术问题，提供一种航班改航运行决策方法、系统、装置及存储介质，根据航空器当前位置计算出拟选改航区域内的拟选改航机场，然后进行拟选改航机场的改航决策数据计算，能够快速为签派员提供可行备选的改航机场、改航决策时间、改航决策油量，能够快速为签派员提供运行控制辅助决策支撑，有效降低了航班改航的系统风险。
本发明的目的通过下述技术方案实现：
一种航班改航运行决策方法，其方法包括：
S1、构建包含全球所有机场的航班改航机场决策系统，采集航空器的实时飞行数据及飞行计划，实时飞行数据包括经纬度坐标、当前剩余油量、油耗率数据，飞行计划中包括航空器所对应的最后储备燃油量；
S2、构建航班改航拟选计算模型，按照如下方法进行改航机场拟选：
S21、按照如下公式计算得到改航决策理论距离L1：
其中f应急油量为预设的改航应急油量，P实时油耗率为航空器当前的实时油耗率，V飞行速度为航空器当前的实时飞行速度；
按照如下公式计算得到改航决策理论时间T0：
S22、以航班当前位置为中心、以改航决策理论距离L1为半径划出拟选改航区域，航班改航机场决策系统选取在拟选改航区域内的所有机场作为拟选改航机场；
S3、构建航班改航决策计算模型，从拟选改航机场中选取机场j作为改航机场，计算航班当前位置到改航机场j位置的改航时间T1j；
其中L2j为航班当前位置到改航机场j位置的距离，根据航班当前位置经纬度坐标与改航机场j位置经纬度坐标计算得到；
计算航班当前位置到改航机场j位置的改航决策时间T决策，T决策＝T0-T1j；
按照上述方法依次计算出拟选改航机场中所有机场的改航决策时间T决策，并进行倒计时监控。
本发明提供另一种航班改航运行决策方法，在第一种航班改航运行决策方法中，方法S2中的P实时油耗率替换采用航空器执飞过程的平均油耗率；V飞行速度替换采用航空器执飞过程的平均飞行速度。
优选地，方法S3还包括：
计算航班当前位置到改航机场j位置的改航油耗量fj，fj＝T1j×P实时油耗率；计算航班当前位置到改航机场j位置的改航决策油量f决策，f决策＝f当前剩余油量-f应急油量-fj，计算出拟选改航机场中所有机场的改航决策油量f决策，改航决策时间T决策、改航决策油量f决策按照改航机场j进行对应监控显示并存储。
优选地，方法S2中实时采集航空器当前的实时油耗率、实时飞行速度，按照方法S2、方法S3依次处理并更新拟选改航机场中所有机场的改航决策时间。
优选地，方法S3还包括：将拟选改航机场中所有机场按照改航决策时间从短至长依次排列；当拟选改航机场中某一机场的改航决策时间倒计时为零时，触发告警并将其机场从拟选改航机场删除。
优选地，预设的改航应急油量f应急油量＝f最后储备燃油+f阈值油量，f最后储备燃油为航空器以等待速度在机场上空450米高度上在标准条件下飞行30分钟所需的油量；f阈值油量按照航空器机型进行对应设置，当航空器为A319、A320、A320N、A332、A321N、A333、A359、B737、B738、B739、B732、B733、B734、B735、B757、ARJ21、C919机型时，预设的f阈值油量为1500kg；当航空器为A321、A330、A340、B747、B748、B777、B789、B787、B767机型时，预设的f阈值油量为2000kg。
一种航班改航运行决策装置，包括：
获取模块，用于获取航空器的实时飞行数据及飞行计划，实时飞行数据包括经纬度坐标、当前剩余油量、油耗率数据，飞行计划中包括航空器所对应的最后储备燃油量；
航班改航机场决策系统内部具有航班改航拟选计算模型和航班改航决策计算模型，航班改航机场决策系统包含全球所有机场的数据，航班改航拟选计算模型用于根据航空器的当前剩余油量计算得到改航决策理论距离L1并以航班当前位置为中心、以改航决策理论距离L1为半径拟选得到拟选改航机场；航班改航决策计算模型计算拟选改航机场中各个机场的改航时间、改航决策时时并进行倒计时监控；
输出显示模块，用于对拟选改航机场各个机场的改航时间、改航决策时间进行显示。
一种电子设备，至少一个处理器；以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器执行本发明航班改航运行决策方法的步骤。
一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现本发明航班改航运行决策方法的步骤。
本发明较现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
本发明实时采集航空器的飞行数据，根据航空器当前位置计算出拟选改航区域内的拟选改航机场，然后进行拟选改航机场的改航决策数据计算，能够快速为签派员提供可行备选的改航机场、改航决策时间、改航决策油量，能够快速为签派员提供运行控制辅助决策支撑，有效降低了航班改航的系统风险，对航空运行保障具有重大意义。
附图说明
图1为本发明实施例中的方法流程图；
图2为本发明实施例中系统的原理框图；
图3为实施例中航班改航运行决策系统显示决策信息及数据的示意图；
图4为实施例中航班改航运行决策系统拟选改航机场的示意图；
图5为实施例中航班改航运行决策系统拟选一个改航机场的示意图；
图6为实施例中航班改航运行决策系统拟选另一个改航机场的示意图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明：
实施例一
如图1所示，一种航班改航运行决策方法，其方法包括：
S1、构建包含全球所有机场的航班改航机场决策系统，采集航空器的实时飞行数据及飞行计划，实时飞行数据包括经纬度坐标、当前剩余油量、油耗率数据，飞行计划中包括航空器所对应的最后储备燃油量；
S2、构建航班改航拟选计算模型，按照如下方法进行改航机场拟选：
S21、按照如下公式计算得到改航决策理论距离L1：
其中f应急油量为预设的改航应急油量，P实时油耗率为航空器当前的实时油耗率，V飞行速度为航空器当前的实时飞行速度。
在一些实施例中，本发明预设的改航应急油量f应急油量＝f最后储备燃油+f阈值油量，f最后储备燃油为航空器以等待速度在机场上空450米高度上在标准条件下飞行30分钟所需的油量；f阈值油量按照航空器机型进行对应设置，当航空器为A319、A320、A320N、A332、A321N、A333、A359、B737、B738、B739、B732、B733、B734、B735、B757、ARJ21、C919机型时，预设的f阈值油量为1500kg；当航空器为A321、A330、A340、B747、B748、B777、B789、B787、B767机型时，预设的f阈值油量为2000kg。具体表格为：
本发明举例列出了绝大多数飞机机型所对应阈值油量，在表格之外可能还存在其他机型，f阈值油量按照上述方法进行对应预设。
按照如下公式计算得到改航决策理论时间T0：
S22、以航班当前位置为中心、以改航决策理论距离L1为半径划出拟选改航区域，航班改航机场决策系统选取在拟选改航区域内的所有机场作为拟选改航机场。
S3、构建航班改航决策计算模型，从拟选改航机场中选取机场j作为改航机场，计算航班当前位置到改航机场j位置的改航时间T1j；
其中L2j为航班当前位置到改航机场j位置的距离，根据航班当前位置经纬度坐标与改航机场j位置经纬度坐标计算得到；
计算航班当前位置到改航机场j位置的改航决策时间T决策，T决策＝T0-T1j；
按照上述方法依次计算出拟选改航机场中所有机场的改航决策时间T决策，并进行倒计时监控。如图4所示，可以在执行航班改航运行决策方法的系统(即实施例四的航班改航运行决策系统)选取拟选改航机场中任一机场(如图5、图6所示)作为改航决策并相应得到改航决策时间T决策、预计达到时间等数据，改航决策时间T决策进行倒计时实时显示。
在一些实施例中，方法S3还包括：
计算航班当前位置到改航机场j位置的改航油耗量fj，fj＝T1j×P实时油耗率；计算航班当前位置到改航机场j位置的改航决策油量f决策，f决策＝f当前剩余油量-f应急油量-fj，计算出拟选改航机场中所有机场的改航决策油量f决策，改航决策时间T决策、改航决策油量f决策按照改航机场j进行对应监控显示并存储。如图3所示，可以在执行航班改航运行决策方法的系统(即实施例四的航班改航运行决策系统)时，实时显示航班的决策信息及数据，便于签派员及时查看及知晓，也便于数据的存储与回溯。
在一些实施例中，方法S3还包括：将拟选改航机场中所有机场按照改航决策时间从短至长依次排列；当拟选改航机场中某一机场的改航决策时间倒计时为零时，触发告警并将其机场从拟选改航机场删除。签派员需要在决策时间做出改航决策，比如改航某机场、继续目的地机场飞行、盘旋等待等，若签派员在决策时间内未作出决策，系统触发告警。
实施例二
本实施例相对于实施例一具有如下不同之处：方法S2中的P实时油耗率替换采用航空器执飞过程的平均油耗率；V飞行速度替换采用航空器执飞过程的平均飞行速度，上述P实时油耗率、V飞行速度分别替换后并按照实施例一相同的方法处理，并最终计算出改航决策时间T决策，辅助航班改航运行决策。
实施例三
本实施例相对于实施例一或实施例二具有如下不同之处：方法S2中实时采集航空器当前的实时油耗率、实时飞行速度，按照方法S2、方法S3依次处理并更新拟选改航机场中所有机场的改航决策时间，并最终计算出改航决策时间T决策，辅助航班改航运行决策。
实施例四
如图2所示，一种航班改航运行决策装置，包括：
获取模块，用于获取航空器的实时飞行数据及飞行计划，实时飞行数据包括经纬度坐标、当前剩余油量、油耗率数据，飞行计划中包括航空器所对应的最后储备燃油量；
航班改航机场决策系统内部具有航班改航拟选计算模型和航班改航决策计算模型，航班改航机场决策系统包含全球所有机场的数据，航班改航拟选计算模型用于根据航空器的当前剩余油量计算得到改航决策理论距离L1并以航班当前位置为中心、以改航决策理论距离L1为半径拟选得到拟选改航机场；航班改航决策计算模型计算拟选改航机场中各个机场的改航时间、改航决策时间并进行倒计时监控；
输出显示模块，用于对拟选改航机场各个机场的改航时间、改航决策时间进行显示。
一种电子设备，至少一个处理器；以及与所述至少一个处理器通信连接的有储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器执行实施例一至实施例三任一航班改航运行决策方法的步骤。
一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序破处理器执行时实现实施例一至实施例三任一航班改航运行决策方法的步骤。
本发明航班改航运行决策方法、系统、电子设备、计算机可读存储介质，一般来说，是在航空器出现异常情况时才启动，在航空器正常航行时可以不启动或者仅进行航空器飞机数据等监视与数据采集(不进行改航决策相关处理)。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种航班改航运行决策方法，其特征在于：其方法包括：
S1、构建包含全球所有机场的航班改航机场决策系统，采集航空器的实时飞行数据及飞行计划，实时飞行数据包括经纬度坐标、当前剩余油量、油耗率数据，飞行计划中包括航空器所对应的最后储备燃油量；
S2、构建航班改航拟选计算模型，按照如下方法进行改航机场拟选：
S21、按照如下公式计算得到改航决策理论距离L1：
其中f应急油量为预设的改航应急油量，f当前剩余油量为实时飞行数据中的当前剩余油量，P实时油耗率为航空器当前的实时油耗率V飞行速度为航空器当前的实时飞行速度；
按照如下公式计算得到改航决策理论时间T0：
S22、以航班当前位置为中心、以改航决策理论距离L1为半径划出拟选改航区域，航班改航机场决策系统选取在拟选改航区域内的所有机场作为拟选改航机场；
S3、构建航班改航决策计算模型，从拟选改航机场中选取机场j作为改航机场，计算航班当前位置到改航机场j位置的改航时间T1j；
其中L2j为航班当前位置到改航机场j位置的距离，根据航班当前位置经纬度坐标与改航机场j位置经纬度坐标计算得到；
计算航班当前位置到改航机场j位置的改航决策时间T决策，T决策＝T0-T1j；
按照上述方法依次计算出拟选改航机场中所有机场的改航决策时间T决策，并进行倒计时监控。
2.按照权利要求1所述的航班改航运行决策方法，其特征在于：方法S2中的P实时油耗率替换采用航空器执飞过程的平均油耗率；V飞行速度替换采用航空器执飞过程的平均飞行速度。
3.按照权利要求1所述的航班改航运行决策方法，其特征在于：方法S3还包括：
计算航班当前位置到改航机场j位置的改航油耗量fj，fj＝T1j×P实时油耗率；计算航班当前位置到改航机场j位置的改航决策油量f决策，f决策＝f当前剩余油量-f应急油量-fj，计算出拟选改航机场中所有机场的改航决策油量f决策，改航决策时间T决策、改航决策油量f决策按照改航机场j进行对应监控显示并存储。
4.按照权利要求1所述的航班改航运行决策方法，其特征在于：方法S2中实时采集航空器当前的实时油耗率、实时飞行速度，按照方法S2、方法S3依次处理并更新拟选改航机场中所有机场的改航决策时间。
5.按照权利要求1或4所述的航班改航运行决策方法，其特征在于：方法S3还包括：将拟选改航机场中所有机场按照改航决策时间从短至长依次排列；当拟选改航机场中某一机场的改航决策时间倒计时为零时，触发告警并将其机场从拟选改航机场删除。
6.按照权利要求1所述的航班改航运行决策方法，其特征在于：预设的改航应急油量f应急油量＝f最后储备燃油+f阈值油量，f最后储备燃油为航空器以等待速度在机场上空450米高度上在标准条件下飞行30分钟所需的油量；f阈值油量按照航空器机型进行对应设置，当航空器为A319、A320、A320N、A332、A321N、A333、A359、B737、B738、B739、B732、B733、B734、B735、B757、ARJ21、C919机型时，预设的f阈值油量为1500kg；当航空器为A321、A330、A340、B747、B748、B777、B789、B787、B767机型时，预设的f阈值油量为2000kg。
7.一种航班改航运行决策装置，其特征在于：包括：
获取模块，用于获取航空器的实时飞行数据及飞行计划，实时飞行数据包括经纬度坐标、当前剩余油量、油耗率数据，飞行计划中包括航空器所对应的最后储备燃油量；
航班改航机场决策系统内部具有航班改航拟选计算模型和航班改航决策计算模型，航班改航机场决策系统包含全球所有机场的数据，航班改航拟选计算模型用于根据航空器的当前剩余油量计算得到改航决策理论距离L1并以航班当前位置为中心、以改航决策理论距离L1为半径拟选得到拟选改航机场；航班
改航拟选计算模型按照如下公式计算得到改航决策理论距离L1：
其中f应急油量为预设的改航应急油量，p实时油耗率为航空器当前的实时油耗率，V飞行速度为航空器当前的实时飞行速度；
按照如下公式计算得到改航决策理论时间T0：
航班改航决策计算模型从拟选改航机场中选取机场j作为改航机场，计算航班当前位置到改航机场j位置的改航时间T1j；
其中L2j为航班当前位置到改航机场j位置的距离，根据航班当前位置经纬度坐标与改航机场j位置经纬度坐标计算得到；
计算航班当前位置到改航机场j位置的改航决策时间T决策，T决策＝T0-T1j；
按照上述方法依次计算出拟选改航机场中所有机场的改航决策时间T决策，并进行倒计时监控；
输出显示模块，用于对拟选改航机场各个机场的改航时间、改航决策时间进行显示。
8.一种电子设备，其特征在于：至少一个处理器；以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器执行如权利要求1-6任一所述的方法的步骤。
9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于：所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-6中任一项所述的方法的步骤。
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2023
- 2023-03-22 CN CN202310286496.2A patent/CN116562637B/zh active Active
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| 基于机位可调整的航班空中备降优化;王岩韬;唐建勋;赵嶷飞;;安全与环境学报(02);全文 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN116562637A (zh) | 2023-08-08 |
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