[发明专利]一种航路网络节点时空流量的计算方法

说明书

技术领域

本发明涉及航路网络节点的空中交通量预测领域，尤其涉及一种航路网络节点时空流量的计算方法。

背景技术

起讫机场的空中交通OD量是指起讫机场之间的交通出行量；航路网络节点指的是航路交叉点，是连接航路网络中起讫机场的中间节点，也是飞行流量的传输点，它既不产生流量也不吸收流量，航路网络节点的空间位置可设计，具有提高航路利用率、避免过界航路、降低管制负荷等作用。

随着民航事业的发展、航空器数量增多，航段和航路网络节点都容易造成拥堵，通过分析航路网络节点各时段流量分布、确定航路日高峰小时流量，可以为计算航路网络节点的瓶颈时段流量提供数据支持，为航路网络科学地建设、提高我国未来空域系统容量提供科学依据。

以往流量分布主要集中于终端区流量的预测和分配，对航路网络节点流量分布的研究很少，目前还没有通过空中交通OD需求确定航路网络节点时空流量分布的方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对背景技术的缺陷，提出一种通过空中交通OD需求确定航路网络节点时空流量分布的航路网络节点时空流量的计算方法。

本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：

一种航路网络节点时空流量的计算方法，包含以下步骤：

步骤1），获取待评估航路网络节点所在空域M年的雷达数据，M为大于等于5的整数；

步骤2），根据步骤1）中所取得的雷达数据，对于所述待评估航路网络节点中每架航空器，筛选出其所有的航班号、刷新时间以及地理位置信息；

步骤3），计算出M年中所述待评估航路网络节点每天各个时段通过的航班次数；

步骤4），对步骤3）计算得到的所有航班次数进行奇异值判别，并剔除奇异值；

步骤5），对于所述M年的每一年，分别拟合所述待评估航路网络节点各个时段通过的航班次数的分布曲线，并确定其对应的分布函数；

步骤6），对于所述M年的每一年，分别拟合确定所述待评估航路网络节点各个时段通过的航班次数的分布函数的函数系数与通过的总航班次数的函数关系；

步骤7），计算出所述待评估航路网络节点的年交通量与各个时段通过的航班次数之间函数关系式的函数系数，从而确定所述待评估航路网络节点的年交通量与各个时段通过的航班次数之间的函数关系式；

步骤8），获取近N年全国主要机场对的OD流量，N为大于等于7并且小于等于10的自然数；

步骤9），采用灰色组合模型预测出所需预测年度全国主要机场对的OD需求；

步骤10），根据所需预测年度全国主要机场对的OD需求，计算出所需预测年度通过所述待评估航路网络节点的年交通量；

步骤11），根据所述待评估航路网络节点的年交通量与各个时段通过的航班次数之间的函数关系式以及所需预测年度通过所述待评估航路网络节点的年交通量，计算出所需预测年度所述待评估航路网络节点各个时段的交通量分布。

作为本发明一种航路网络节点时空流量的计算方法进一步的优化方案，所述时段以15分钟为一个单位。

一天24小时，计有96个时段。0-15min是第一个时段，则M年中待评估航路网络节点各个时段通过的航班次数的数据有M*365*96个。

作为本发明一种航路网络节点时空流量的计算方法进一步的优化方案，步骤4）中所述奇异值判别的具体步骤如下：

步骤4.1），设置置信概率，并根据置信概率确定置信限；

步骤4.2），将每个航班次数与置信限进行比较，如果航班次数超出置信限，则认为其属于奇异值；如果航班次数没有超出置信限，则认为其不属于奇异值。

本发明采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：

1.为评估未来日各时段流量提供了数据支持，管制员可以提前处理冲突，减少拥堵，提高航路网络利用率，减轻管制员负荷；

2.本发明确定日高峰小时流量，从而为计算航路网络节点的瓶颈时段流量提供数据支持，为提高我国未来空域系统容量提供科学依据。

附图说明

图1是本发明的方法流程图；

图2是统计M年来待评估航路网络节点在某时段交通量的方法流程图；

图3是确定待评估航路网络节点的年交通量与各个时段通过的航班次数之间的函数关系式的方法流程图；

图4是全国主要机场对OD需求预测流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的技术方案做进一步的详细说明：