[发明专利]基于仿真的近距跑道容量评估方法

权利要求书

1.一种基于仿真的近距跑道容量评估方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

利用蒙特卡洛模拟方法获取航班计划，并构建跑道容量评估仿真模型；

构建进离场航班跑道排序优化模型；

利用所述进离场航班跑道排序优化模型计算进离场航班的跑道使用顺序以及跑道使用时间，对所述航班计划进行优化；

将优化后的航班计划导入跑道容量评估仿真模型，获取跑道容量评估结果。

2.根据权利要求1所述的一种基于仿真的近距跑道容量评估方法，其特征在于，所述构建进离场航班跑道排序优化模型具体包括：

设置目标函数；

设置安全间隔约束条件；

设置进离场航班间斜距要求约束条件；

设置进离场航班使用跑道时间窗约束条件；

设置进离场航班跑道占用时间约束条件。

3.根据权利要求1所述的一种基于仿真的近距跑道容量评估方法，其特征在于，所述目标函数具体为：

其中，|A|表示进场航班数量，|D|表示离场航班数量，表示进场航班的分配着陆时间，表示离场航班的分配起飞时间，表示第一个进场航班的分配着陆时间，表示第一个离场航班的分配起飞时间。

4.根据权利要求1所述的一种基于仿真的近距跑道容量评估方法，其特征在于，所述安全间隔约束条件具体为：

其中，表示进场航班i的分配着陆时间和进场航班j的分配着陆时间间的最小着陆间隔时间，M表示无穷大的数值，表示进场航班i和进场航班j之间的着陆顺序，如果进场航班i先于进场航班j着陆则为1，否则为0；

表示离场航班m的分配起飞时间和离场航班n的分配起飞时间之间的最小放行间隔时间，M表示无穷大的数值，表示离场航班m和离场航班n之间的起飞顺序，如果离场航班m先于离场航班n起飞则为1，否则为0。

5.根据权利要求1所述的一种基于仿真的近距跑道容量评估方法，其特征在于，所述进离场航班间斜距要求约束条件具体为：

其中，δ'表示离场航班起飞时，进场航班距离跑道入口的最小距离，表示进场航班i处于最后进近阶段飞行速度，β_im表示离场航班m和进场航班i之间的顺序，如果离场航班m先于进场航班i起飞则为1，否则为0。

6.根据权利要求1所述的一种基于仿真的近距跑道容量评估方法，其特征在于，所述进离场航班使用跑道时间窗约束条件具体为：

其中，表示进场航班i的预计着陆时间，表示离场航班m的预计起飞时间，表示进场航班i可接受最大延误时间，表示离场航班m可接受最大延误时间。

7.根据权利要求1所述的一种基于仿真的近距跑道容量评估方法，其特征在于，所述进离场航班跑道占用时间约束条件具体为：

其中，表示进场航班i的跑道占用时间，表示离场航班m的跑道占用时间。

8.根据权利要求1所述的一种基于仿真的近距跑道容量评估方法，其特征在于，进离场航班跑道排序优化模型使用遗传算法计算进离场航班的跑道使用顺序以及跑道使用时间，所述遗传算法具体包括：

针对每套航班计划生成一组初始可行解；

基于所述初始可行解采用航班的跑道使用顺序进行染色体编码，采用轮盘赌规则进行父代算子选择；

判断所述父代算子是否符合预设交叉条件，若符合，则随机选择两个父代算子，采用顺序交叉方法进行父代算子交叉运算；判断交叉运算后的父代算子是否符合预设变异条件，若符合，则随机选择一个父代算子，随机挑选该染色体编码位置进行变异，得到子代算子；

计算所述子代算子的目标函数值，获取最优航班计划，判断是否符合迭代终止条件，若不符合，则继续进行染色体编码和父代算子选择。

9.根据权利要求8所述的一种基于仿真的近距跑道容量评估方法，其特征在于，预计着陆时间或预计起飞时间差值≤5分钟的航班可以调整着陆或起飞顺序。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述存储介质上存储有计算机执行指令，当所述计算机执行指令被执行时，实现如权利要求1至9任一项所述的基于仿真的近距跑道容量评估方法。