基于交通状态的离场航班动态协同排序方法

作     者：江灏 刘继新 董欣放 JIANG Hao;LIU Jixin;DONG Xinfang

作者机构：南京航空航天大学民航学院南京211106 国家空管飞行流量管理技术重点实验室南京211106 

出 版 物：《北京航空航天大学学报》 (Journal of Beijing University of Aeronautics and Astronautics)

年 卷 期：2022年第48卷第10期

页      面：2048-2060页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0825[工学-航空宇航科学与技术] 

基　　金：南京航空航天大学研究生创新基地(实验室)开放基金(kfjj20200717) 

主　　题：空中交通管理 离场排序 协同决策 航空公司延误公平性 遗传算法 

摘      要：为适应协同决策(CDM)需要,考虑空管、航司和机场三方的诉求,对拥挤和非拥挤场景下的离场航班动态协同排序问题进行了系统研究。通过分析离场航班运行特性,利用离场航班的计划撤轮档时间(SOBT)和预计撤轮档时间(EOBT)数据设计了一种离场航班动态排序方法;针对各方构建了离场航班排序的多个优化目标,且为保证排序公平性,提出了航空公司延误公平性评价指标,将非受控离场航班优先级分为3类,对各类非受控离场航班设置其可接受的最大延误时间和最大位置偏移量,创建了基于交通状态的离场航班协同排序模型;采用带精英策略的快速非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)寻求离场航班动态协同排序的最优解。仿真结果表明:较先到先服务(FCFS)方法,所提方法在2种场景下各排序时段均增加多种排序方案,离场航班总延误均减少50%以上,且在非拥挤场景下提高了航空公司延误公平性。所提方法可对离场航班进行优化排序,显著减少航班延误,有效提升公平性,契合协同决策理念,可实现三方协同排序。