隨著空中交通需求的不斷增長，空域擁擠、航班大面積延誤以及航班正點(diǎn)率下降等問題不斷涌現(xiàn)。為有效緩解空域供需矛盾，國內(nèi)外不斷加大力度進(jìn)行空域和流量管理相關(guān)技術(shù)的研究，其中，航班排序問題一直是相關(guān)研究的熱點(diǎn)和難點(diǎn)。當(dāng)前研究大多是通過構(gòu)建多目標(biāo)優(yōu)化模型，設(shè)計(jì)相應(yīng)的智能算法進(jìn)行求解，包括遺傳算法、蟻群算法、魚群算法等，該類方法雖然能夠大幅度提升優(yōu)化效果，但同時存在排序結(jié)果穩(wěn)定性差、計(jì)算效率低下，模型過度抽象等問題。在實(shí)際工程應(yīng)用中常采用經(jīng)典的先到先服務(wù)(FCFS：first come first service)方法進(jìn)行排序，該類方法計(jì)算效率較高，但因缺乏優(yōu)化效果，在航班量較大情況下容易產(chǎn)生過量延誤現(xiàn)象，造成空域資源浪費(fèi)。

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于，提供一種多跑道機(jī)場進(jìn)場航班多效能優(yōu)化排序方法，通過定義多效能跑道分配評價函數(shù)來為航班分配跑道及確定進(jìn)場航線，并根據(jù)航班綜合優(yōu)先級優(yōu)化延誤分配過程、確定航班的著陸時間。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種多跑道機(jī)場進(jìn)場航班多效能優(yōu)化排序方法，包括如下步驟：

(1)搜集數(shù)據(jù)信息；搜集目標(biāo)機(jī)場的跑道和進(jìn)場航線數(shù)據(jù)，航班計(jì)劃數(shù)據(jù)，航班預(yù)計(jì)著陸時間數(shù)據(jù)；進(jìn)場航班每條進(jìn)場航線的進(jìn)場時間；假設(shè)一條跑道和一個進(jìn)場點(diǎn)固定一條進(jìn)場航線；

(2)設(shè)置進(jìn)場航班排序時間區(qū)間W；按照擴(kuò)大終端的概念，當(dāng)前設(shè)置為W＝90min；

(3)航班數(shù)據(jù)篩選與集合劃分；確定本場在排序時間區(qū)間W內(nèi)的所有進(jìn)場航班集合F，所有進(jìn)場航班數(shù)量為n；根據(jù)航班的跑道分配情況，將所有進(jìn)場航班集合劃分為已分配跑道航班集合和未分配跑道航班集合 兩部分， 其中未分配跑道航班集合包含所有的未進(jìn)入進(jìn)場點(diǎn)的進(jìn)場航班；根據(jù)航班是否已經(jīng)經(jīng)過排序，將所有進(jìn)場航班集合劃分為已排序進(jìn)場航班集合和未排序進(jìn)場航班集合兩部分，已排序航班表示航班的可行著陸時間ui和跑道已經(jīng)確定，ui表示航班經(jīng)過排序后得出的航班可行的著陸時間；

(4)航班進(jìn)場信息整理；根據(jù)航班當(dāng)前的位置信息確定航班i，i∈F的可用進(jìn)場路徑集合 和可用跑道集合 以及航班i所有可能的進(jìn)場飛行時間集合；

(5)跑道初次分配；對未分配跑道的航班 找出航班i的最小進(jìn)場路徑飛行時間min(FTf)，所對應(yīng)的初始路徑 和初始跑道 并計(jì)算得到航班i的預(yù)計(jì)著陸時間 跑道初次分配用于確定航班初始排序次序，并非正式分配跑道，因此經(jīng)跑道初次分配處理的航班仍屬于跑道未分配航班，后續(xù)需經(jīng)跑道再次分配處理；為保證航班安全著陸和排序結(jié)果穩(wěn)定性，定義距離著陸時間小于TD(含)的進(jìn)場航班為凍結(jié)航班，對應(yīng)的凍結(jié)航班集合為D；其中，TD為凍結(jié)航班劃分時間臨界值，可根據(jù)需要自行設(shè)置，當(dāng)前設(shè)置為15min；該類航班所分配的跑道、著陸時間和順序不再改變， 則距離著陸時間大于TD以上的進(jìn)場航班為非凍結(jié)航班，對應(yīng)的非凍結(jié)航班集合為D'，F(xiàn)＝D∪D'， 另di為0-1變量，di＝1表示航班為凍結(jié)航班，di＝0表示航班為非凍結(jié)航班；

(6)確定當(dāng)前排序航班；根據(jù)跑道初次分配所得航班預(yù)計(jì)著陸時間 找出未排序進(jìn)場航班集合 中預(yù)計(jì)著陸時間最早的一架進(jìn)場航班i，

(7)跑道再次分配；

(8)確定可行著陸時間；對航班i進(jìn)行沖突探測與解脫，確定航班i在跑道ri的上可行著陸時間ui；此處的沖突探測包括跑道和終端區(qū)飛行過程中的沖突；

(9)優(yōu)化航班延誤；對比航班i預(yù)計(jì)著陸時間ti與可行著陸時間ui，并計(jì)算航班i的著陸時間偏差Δti＝ui-ti，將其作為航班的延誤時間，并對其進(jìn)一步優(yōu)化。

本發(fā)明所述優(yōu)化排序方法能夠兼顧終端區(qū)內(nèi)進(jìn)場航班的延誤、進(jìn)場飛行時間、以及各跑道流量均衡狀況，并進(jìn)行優(yōu)化，計(jì)算效率高且計(jì)算結(jié)果穩(wěn)定，能夠滿足實(shí)際應(yīng)用需求。