[发明专利]繁忙机场高峰时间拥堵风险分析方法

说明书

本发明涉及一种繁忙机场高峰时间拥堵风险分析方法。包括：建立繁忙机场终端区空域网络拓扑结构模型；依据航段拥堵性能指标LCP计算繁忙机场终端区空域网络拓扑结构模型中的拥堵航段；对拥堵航段所连接的航路点进行结构特征分析，构建包括度值、介数、聚类系数的网络拓扑结构的三个参数；依据度值、介数、聚类系数计算航路点的结构脆弱性指标TVI；依据航段拥堵性能指标LCP以及结构脆弱性指标TVI分析繁忙机场终端区空域网络拓扑结构模型中各个航路点的拥堵风险。结合当今繁忙机场终端空域的网络特点，更加科学合理地对繁忙机场终端区域的拥堵风险进行识别预测，找出机场空域网络结构建设的薄弱之处，对以后航线网络的优化规划有一定的指导意义。

技术领域

本发明涉及航空领域，具体涉及一种繁忙机场高峰时间拥堵风险分析方法。

背景技术

近年来，随着我国居民航空出行需求的飞速增长，我国的航空运输业发展迅猛。然后发展背后的问题也日益突出。我国千万级以上的机场承担了全国绝大部分的航空运输量，导致繁忙机场在流量高峰时刻极易拥堵，航班延误频繁发生，极大地增加了机场和管制员的负担。

空中交通拥堵分析是预防及管理空中交通拥堵的基础和前提，通过对繁忙机场高峰时间拥堵风险分析方法进行讨论探究，研究成果将促进国内繁忙机场空中交通拥挤管理系统的优化，提升预测效率和预测准确性，通过识别系统及时有效识别预测流量高峰时段的空中交通拥堵状态，尽量避免繁忙机场流量高峰时段拥堵的经常发生，从而减小巨大流量带给管制部门的压力，提高繁忙机场区域航路运行的安全性和流通性，增大流量峰值时的进离场运行效率，减小航空公司运营成本，也尽量避免容量与需求的矛盾成为千万级机场发展的短板。

如何丰富了现有的拥堵风险分析方法在网络角度研究方面的短板是目前亟待解决的。

发明内容

本发明的目的是提供一种繁忙机场高峰时间拥堵风险分析方法。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种繁忙机场高峰时间拥堵风险分析方法，包括：

建立繁忙机场终端区空域网络拓扑结构模型；

依据航段拥堵性能指标LCP计算繁忙机场终端区空域网络拓扑结构模型中的拥堵航段；

对拥堵航段所连接的航路点进行结构特征分析，构建包括度值、介数、聚类系数的网络拓扑结构的三个参数；

依据度值、介数、聚类系数计算航路点的结构脆弱性指标TVI；

依据航段拥堵性能指标LCP以及结构脆弱性指标TVI分析繁忙机场终端区空域网络拓扑结构模型中各个航路点的拥堵风险。

进一步的，所述建立繁忙机场终端区空域网络拓扑结构模型的方法，即

采用复杂网络理论，描述某个繁忙机场的终端区空域网络，每个航路点用节点表示，两个航路点间的航路用边表示，若航路没有规定方向，则为无向边，否则为定向边，从而将机场终端区空域抽象成包含节点和边的复杂网络结构，即繁忙机场终端区空域网络拓扑结构模型。

进一步的，所述依据航段拥堵性能指标LCP计算繁忙机场终端区空域网络拓扑结构模型中的拥堵航段中的航段拥堵性能指标LCP，计算公式为：

其中，i和j分别为路段的起始点节点；TCI_ij为路段ij的交通拥堵指数；V_ij为通过路段ij的服务交通量；C_ij为路段ij的道路通行能力。

进一步的，所述依据度值、介数、聚类系数计算航路点的结构脆弱性指标TVI的方法包括：

航路点的结构脆弱性指标TVI计算公式为：