[发明专利]降落航班调度优化方法

权利要求书

1.一种降落航班调度优化方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

将空域中的各个待降落航班对应转化为元胞自动机CA中的元胞，其中元胞的格子序号表示待降落航班到机场的距离，元胞的速度表示待降落航班的飞行速度；

根据元胞的当前速度对应的降落代价以及对应航班间最小降落间隔设置的相邻元胞间最小距离，更新各个元胞的当前速度和格子序号，直至所有元胞的格子序号为零；以及

按照元胞格子序号更新为零的先后顺序进行排序，得到所述各个待降落航班的优化降落顺序，其中

所述元胞的当前速度对应的降落代价包括提前降落的代价和/或延后降落的代价，所述提前降落代价所述延后降落代价

所述更新元胞的当前速度包括：

在对应元胞的格子序号大于所述最小距离时，若判断f_l(i)＞f_l(i-1)，则V_i更新为V_i＝min{V_i+α×V_i，max，V_i，max}；若判断f_e(i)＞f_e(i+1)，则V_i更新为V_i＝max{V_i-β×V_i，max，0}；以及

在对应元胞的格子序号不大于所述最小距离时，若判断且元胞i不是第一个元胞，则V_i更新为V_i＝max{V_i-β×V_i，max，0}；否则，V_i更新为V_i＝min{V_i+α×V_i，max，V_i，max}；

其中，D_i表示元胞i的格子序号，V_i表示元胞i的当前速度，T_i表示元胞i对应的待降落航班的最佳降落时间，t表示元胞的当前时间，g_i表示元胞i对应的待降落航班每提前单位时间降落的额外代价，h_i表示元胞i对应的待降落航班每延后单位时间降落的额外代价，i为正整数，α和β表示加速率，V_i，max表示元胞i的最快速度，S_i-1，i表示相邻元胞i-1和i对应的待降落航班的最小降落间隔。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述格子序号更新表示为D_i＝max{0，D_i-V_i×Δt}，其中Δt表示元胞的更新时间周期。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括根据待降落航班的提前或延后降落代价，调整所述优化降落顺序对应的待降落航班的降落时间，以得到所述待降落航班的优化降落时间。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述调整步骤包括：

a)按照所述优化降落顺序，利用先来先服务FCFS预先得到调度序列；

b)将所述调度序列对应的航班分成多个段，其中每段对应的待降落航班降落间隔符合所述最小降落间隔要求；

c)检测每段对应的待降落航班能否通过同时提前或同时延后降落来减少降落代价；以及

d)对于能够通过同时提前降落或同时延后降落的段，相应前移或后移所述段。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，对于不能够通过同时提前降落或同时延后降落的段，包括以下步骤：

检测所述段能否分成两段，其中所述段的前半段能通过同时提前降落或者所述段的后半段能通过同时延后降落来减少降落代价；以及

对于能够分成两段的所述段，相应前移所述前半段或后移所述后半段。

6.如权利要求4或5所述的方法，其特征在于，对于能够提前降落的段，对应最大移动时间为min{A，B，C}，其中A表示保证所述段与其之前段之间符合所述最小降落间隔要求的最大前移时间，B表示所述段对应的待降落航班符合降落时间窗限制的最大前移时间，C表示所述段对应的待降落航班的调度降落时间与最优降落时间的关系在移动前后保持一致的最大前移时间。