[发明专利]机场场面运动规划方法和装置

说明书

本发明提供一种机场场面运动规划方法和装置，该方法，包括：通过获取机场场面上待优化航空器的推出时刻；确定所述待优化航空器的初始运动路径；根据待优化航空器的推出时刻，对所述初始运动路径进行冲突检测；确定所述初始运动路径存在冲突时，则对优先级低的待优化航空器的当前规划策略进行调整，得到机场场面上待优化航空器的目标规划策略。本发明实现了同时考虑航空器油耗和滑行行程的机场场面运动规划策略，在提高机场资源利用率的同时，有效降低机场污染气体的排放。

技术领域

本发明涉及民航技术领域，尤其涉及一种机场场面运动规划方法和装置。

背景技术

随着我国民航业的迅速发展，机场跑道的数量不断增加，航空器的地面运行路径也越来越复杂。因此需要合理规划航空器的运动路径，缩短航空器滑行时间和完成时间，从而提高机场资源的利用率。

目前，往往通过合理分配停机位的位置，以及提高机场场面资源利用率为目标，来实现对航空器运动路径的优化。

但是，这种方式没有考虑机场的环保要求。据统计，800公里以上的航空器的碳排放中有25％发生在起飞和降落过程，若仅以提高机场场面资源利用率来规划航空器的运动路径，将会造成不必要的能源损耗，增加温室气体的排放。

发明内容

本发明提供一种机场场面运动规划方法和装置，以实现同时考虑航空器油耗和滑行行程的机场场面运动规划策略，从而降低机场污染气体的排放。

第一方面，本发明提供一种机场场面运动规划方法，包括：

获取机场场面上待优化航空器的推出时刻；

确定所述待优化航空器的初始运动路径；

根据待优化航空器的推出时刻，对所述初始运动路径进行冲突检测；

确定所述初始运动路径存在冲突时，则对优先级低的待优化航空器的当前规划策略进行调整，得到机场场面上待优化航空器的目标规划策略。

可选地，所述获取机场场面上待优化航空器的推出时刻，包括：

将机场场面上符合滑动时间窗的航空器的集合作为当前种群的一个个体，每个个体对应一组航空器的推出时刻；所述滑动时间窗是指：机场场面上允许航空器推出和降落的预设时间区间，所述预设时间区间是由航空器准备好时间、计划时间、及时性指标决定的；

随机生成所述当前种群中个体的开始时间，所述开始时间是指离场航空器的推出时刻；

根据所述当前种群中个体的开始时间，生成机场场面上航空器的滑行路径信息，并获取所述滑行路径信息对应的目标函数的值；所述滑行路径信息包括：离场航空器的撤轮档时间、节点等待时间、跑道入口等待时间，以及进场航空器的入停机位时间；目标函数的值包括：油耗、门控时间、跑道排队时间，其中：油耗是由航空器的滑行时间与单位时间油耗决定的，门控时间是由离场航空器推出停机位时间和航空器准备好时间决定的，跑道排队时间是由跑道入口处等待的航空器数量和安全放行间隔决定的；

根据目标函数的值对当前种群进行非支配分层排序，并将位于第一层的非支配解存储到解集M中；非支配解是指：支配某一个体的其他个体的数量为0的个体所对应的推出时刻；

在当前种群达到预设迭代次数时，将所述解集M中的个体所对应的航空器作为待优化航空器，并输出所述待优化航空器的推出时刻。

可选地，在当前种群达到预设迭代次数之前，还包括：

对所述当前种群进行复制、交叉、变异操作，得到中间种群，随机生成所述中间种群中个体的开始时间；根据所述中间种群中个体的开始时间，生成机场场面上航空器的中间规划策略，并根据所述中间规划策略计算目标函数的值；

对所述中间种群进行非支配分层排序，并将位于第一层的非支配解存储到解集M中；