(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210920526.6 (22)申请日 2022.08.02 (71)申请人 南京航空航天大 学 地址 210000 江苏省南京市秦淮区御道街 29号 (72)发明人 张洪海　费毓晗　任真苹　李博文　 刘皞　钟罡　 (74)专利代理 机构 南京纵横知识产权代理有限 公司 32224 专利代理师 张赏 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) G06F 17/18(2006.01) G06Q 10/06(2012.01) G08G 5/00(2006.01)G06F 119/02(2020.01) (54)发明名称 一种无人机垂直起降场容量评估方法及装 置 (57)摘要 本发明公开了一种无人机垂直起降场容量 评估方法及装置， 该方法根据无人机垂直起降场 拓扑结构， 抽象无人机运行流程， 确定无人机运 行流程中的排队系统； 根据 垂直起降场的运行模 式， 分别建立无人机运行流程中各排队系统的排 队论模型； 根据无人机垂直起降过程中设置参数 及垂直起降场现场作业参数， 确定各排队系统平 均服务速度， 得到各排队系统稳定状态下的平均 排队时长与无人机平均到达速度的关系曲线； 根 据各排队系统最大接受的无人机排 队时间和该 关系曲线， 确定各排队系统运行容量； 根据网络 流理论， 将无人机运行流程中各排队系统运行容 量最小的节 点作为阻塞流， 得到垂直起降场整体 运行容量。 本发 明为无人机流量智能调控奠定基 础。 权利要求书4页 说明书15页 附图3页 CN 115292928 A 2022.11.04 CN 115292928 A 1.一种无 人机垂直 起降场容 量评估方法， 其特 征在于， 包括： 根据无人机垂直起降场拓扑结构， 抽象无人机运行流程， 确定无人机运行流程中的排 队系统； 根据垂直起降场的运行模式， 分别建立无人机运行流程中各排队系统的排队论模型； 所述排队论模型表示为排队系统稳定状态下的平均排队时长与无人机平均到达流量、 排队 系统平均服务速度的函数关系； 所述稳定状态指无人机平均到达流量小于排队系统平均服 务速度的状态； 根据无人机垂直起降过程中设置参数及垂直起降场现场作业参数， 确定各排队系统平 均服务速度， 结合各排队系统的排队论模型， 得到各排队系统稳定状态下 的平均排队时长 与无人机平均到 达流量的关系曲线； 根据各排队系统最大接受 的无人机排队时间和所述关系曲线， 确定各排队系统运行容 量； 根据网络流理论， 将无人机运行流程中各排队系统运行容量最小的节点作为阻塞流， 得到垂直 起降场整体运行容 量。 2.根据权利要求1所述的一种无 人机垂直 起降场容 量评估方法， 其特 征在于， 所述根据无人机垂直起降场拓扑结构， 抽象无人机运行流程， 包括： 无人机由附近空域 下降至垂 直起降场终端区， 通过垂 直起降操作降落至降落平台， 滑行至停机坪； 在停机坪进 行作业后， 申请起飞， 通过滑行道 移动至起飞平台， 垂直 起飞离开垂直 起降场； 所述确定无人机运行流程中的排队系统， 包括： 降落平台处 的进场排队系统、 停机坪处 的地面排队系统和起飞平台处的离场排队系统。 3.根据权利要求2所述的一种无人机垂直起降场 容量评估方法， 其特征在于， 所述根据 垂直起降场的运行模式， 分别建立无 人机运行流 程中各排队系统的排队论模型， 包括： 若垂直起降场采用隔离运行模式， 则， 对于进场排队系统采用单服 务台排队模型， 表示 为M/M/1/∞/∞； 对于地面排队系统采用单列队多服 务台排队模型， 表示 为M/M/c/∞/∞； 对于离场排队系统采用M /M/1/N/∞排队模型； 若垂直起降场采用混合 运行模式， 则， 进场排队系统和离场排队系统 处于同一个排队系统中， 采用M /M/1/∞/∞ 排队模型； 对于地面排队系统采用M /M/c/∞/∞排队模型。 4.根据权利要求3所述的一种无 人机垂直 起降场容 量评估方法， 其特 征在于， 若垂直起降场采用隔离运行模式， 则， 进场排队系统的排队论模型为： 其中， 为进场排队系统中无人机平均排队时长， μ1为进场排队系统平均服务速度， λ1 为进场排队系统中无 人机平均到 达流量； 地面排队系统的排队论模型为：权　利　要　求　书 1/4 页 2 CN 115292928 A 2其中， 表示地面排队系统中无人机平均排队时长， 表示地面排队系统中无人机 平均队长， λ2和 μ2分别表示地面排队系统中无人机平均到达流量与地面排队系统平均服务 速度， c2为垂直起降场中停机坪的数量， ρ2表示停机 坪的平均占用率， 表示停机 坪完全空 闲的概率， ρ2表示为： 表示为： n表示停机坪有n架无 人机； 离场排队系统的排队论模型为： 其中， 为离场排队系 统中无人机平均排队时长， 为离场排队系 统中无人机平均 队长， λ3和 μ3分别表示离场排队系统中无人机平均起飞流量与离场排队系统平 均服务速度， 表示起飞平台空 闲的概率， 5.根据权利要求4所述的一种无人机垂直起降场 容量评估方法， 其特征在于， 所述根据 无人机垂直起降过程中设置参数及垂直起降场现场作业参数， 确定各排队系统平均服务速权　利　要　求　书 2/4 页 3 CN 115292928 A 3