[发明专利]一种基于区块链的多机场时隙交换系统和方法

权利要求书

1.一种基于区块链的多机场时隙交换系统，其特征在于，包括底层基础模块、交换容器和Web应用层，底层基础模块与交换容器连接，交换容器还连接Web应用层，底层基础模块进行物理层与信息层的耦合，交换容器基于区块链实现时隙交换，Web应用层用于不同用户间协同交互；底层基础模块包括控制模块、信息采集与监控系统和时隙交换模块；交换容器包括智能合约、认证模块和交换模块；Web应用层包括Web交易平台、数据库和管理模块。

2.根据权利要求1所述的一种基于区块链的多机场时隙交换系统，其特征在于，所述时隙交换模块包括时隙交换平台空管终端、时隙交换平台航司终端和时隙交换平台机场终端，所述交换模块包括区块链账本和区块链节点，时隙交换模块中各终端均与区块链账本和区块链节点连接。

3.根据权利要求1所述的一种基于区块链的多机场时隙交换系统，其特征在于，所述智能合约包括时隙通证化、多方原子交换、时隙信息上链和数字签名授权。

4.根据权利要求3所述的一种基于区块链的多机场时隙交换系统，其特征在于，所述时隙信息上链的主体包括航空公司、机场和流量管理单位。

5.根据权利要求1所述的一种基于区块链的多机场时隙交换系统，其特征在于，所述时隙交换系统与民航决策系统连接。

6.一种基于区块链的多机场时隙交换方法，其特征在于，使用如权利要求1-5任意一项所述的一种基于区块链的多机场时隙交换系统，具体包括以下步骤：航空公司发出时隙交换请求，民航决策系统判断该请求是否合理，判断合理的时隙信息进入民航决策系统中可交换时隙航班列表；航空公司根据可交换时隙航班列表中时隙信息发送二次交换请求，民航决策系统判断二次请求是否符合时隙交换规则，符合交换规则即进入区块链时隙交换平台，由民航决策系统确认交换方案可行性，方案可行则交换成功，时隙交换成功后更新民航决策系统。

7.根据权利要求6所述的一种基于区块链的多机场时隙交换方法，其特征在于，航空公司、机场和流量管理单位均可以发送时隙交换请求。

8.根据权利要求6所述的一种基于区块链的多机场时隙交换方法，其特征在于，多机场时隙交换时，机场间共享时隙排序列表和排班优先列表，时隙排序列表为航空公司发送时隙交换请求时共享数据，排班优先列表为航空公司完成时隙交换后更新排班优先列表。

9.根据权利要求7或8所述的一种基于区块链的多机场时隙交换方法，其特征在于，航空公司在时隙交换完成后的延误成本E(A_k)的函数为：

约束条件：

E(A_k)≥0

上式中，A表示执行地面等待程序的航空公司集合，F表示执行地面等待程序的航班集合，f∈F；S表示执行地面等待程序的可用时隙集合，s∈S；n表示可用时隙的数量，k∈[1,n]；s_i表示时隙i的时刻，p_i表示时隙s_i预估的相对价格，c_i表示航班f_i的延误成本系数，i∈[1,n]；s_j表示交换成功后航班获取的时隙，p_j表示时隙s_j预估的相对价格，j∈[1,n]；函数中c_i(s_i-s_j)表示航班f_i和f_j时隙交换后的延误成本变化值，p_i-p_j表示时隙交换后航班f_i的收益变化。

10.根据权利要求7或8所述的一种基于区块链的多机场时隙交换方法，其特征在于，所述时隙交换原则根据航班受控状态、计算起飞时刻(CTOT)和计算撤轮档时刻(COBT)制定。