(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 202210677667.X (22)申请日 2022.06.15 (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 张颖　尹嘉男　黎晓英　王兵　 (74)专利代理 机构 南京中高专利代理有限公司 32333 专利代理师 袁兴隆 (51)Int.Cl. G06F 30/15(2020.01) G06F 30/20(2020.01) G06F 111/08(2020.01) (54)发明名称 基于概率滑行时间的航空器离场推出柔性 控制方法及系统 (57)摘要 本发明涉及航空器推出时间柔性控制方法， 特别涉及一种基于概率滑行时间的航空器离场 推出时间柔性控制方法及系统。 本基于概率滑行 时间的航空器离场推出时间柔性控制方法包括： 获取滑行时间的概率密度函数； 根据概率滑行时 间确定理想的滑行时间缓冲时间， 生成离场航空 器柔性推出时刻； 和/或根据概率滑行时间、 计划 到达跑道时间范围、 所需满足的跑道到达时间范 围内到达概率生成离场航空器柔性推出时隙。 能 实现基于离场滑行时间与准时到达跑道的概率 之间的最优权衡来分配离场推出时间， 以及实现 推出时间范围与计划时间范围内到达跑道概率 之间的最佳匹配 。 权利要求书2页 说明书6页 附图3页 CN 115081112 A 2022.09.20 CN 115081112 A 1.一种基于概 率滑行时间的航空器离场推出时间柔 性控制方法， 其特 征在于， 包括： 获取滑行时间的概 率密度函数； 根据概率滑行时间确定理想的滑行时间缓冲时间， 生成离场 航空器柔性推出时刻； 和/ 或 根据概率滑行时间、 计划到达跑道时间范围、 所需满足的跑道到达时间范围内到达概 率生成离场航空器柔 性推出时隙。 2.根据权利要求1所述的基于概率滑行时间的航空器离场推出时间柔性控制方法， 其 特征在于， 所述获取滑行时间的概 率密度函数包括： 分析滑行时间影响因素， 选取特征变量， 使用随机采样法及5倍交叉验证划分并构建训 练集和测试集， 采用随机森林回归预测方法进行滑行时间预测,获得每个决策树的滑行时 间确定性预测值 集合； 将每个决策树的滑行时间确定性预测值作为随机样本， 采用核密度估计方法获得滑行 时间的概 率密度函数。 3.根据权利要求2所述的基于概率滑行时间的航空器离场推出时间柔性控制方法， 其 特征在于， 所述分析滑行时间影响因素， 选取 特征变量包括： 基于相关性分析进行特征选择， 选取推出时间相关变量、 场 面航班相关变量、 交通流相 关变量作为特 征变量。 4.根据权利要求3所述的基于概率滑行时间的航空器离场推出时间柔性控制方法， 其 特征在于， 所述推出时间相关变量包括： 推出月份、 推出时段； 所述场面 航班相关变量包括： 航班号、 机型、 停机位； 所述交通流相关变量包括： 场面离场瞬时流量、 场面离场累计流量、 离场时隙需求指 数、 离场排队指数、 进场排队指数。 5.根据权利要求2所述的基于概率滑行时间的航空器离场推出时间柔性控制方法， 其 特征在于， 所述根据概率滑行时间确定理想的滑行时间缓冲时间， 生成离场 航空器柔性推出时刻 包括： 计算控制推出时刻： tControlledPush＝trunway‑ttaxi‑tbuffer； 其中， tControlledPush为控制推出时刻， trunway为给定的计划到达跑道的时刻， ttaxi为滑行 时间的确定性预测值， tbuffer为滑行时间缓冲时间； 计算准时到达跑道的概 率： 其中， pontime为准时到达跑道的概率， 为概率滑行时间， 令 Φf() 表示累积分布函数；权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115081112 A 2令预计滑行时间tEtaxi＝trunway‑tpush， tEPush为给定的预计推出时刻， tpush可以取 tControlledPush或者tEPush， 且推出延误tpushdelay＝tControlledPush‑tEPush； 分析pontime随tbuffer大小变化的趋势， 根据tEtaxi与pontime的权衡关系， 确定理想的缓冲时 间tIdealBuf fer的取值； 基于理想的缓冲时间tIdealBuf fer生成离场航空器柔 性推出时刻。 6.根据权利要求2所述的基于概率滑行时间的航空器离场推出时间柔性控制方法， 其 特征在于， 所述根据概率滑行时间、 计划到达跑道时间范围、 所需满足的跑道到达时间范围内到 达概率生成离场航空器柔 性推出时隙包括： 建立到达跑道时间机会约束条件： (1) 表示trunway之前x分钟内到 达跑道的概 率大于等于pad； (2) 表示trunway之后y分钟内到 达跑道的概 率大于等于pde； 其中， 为离场航班的概率滑行时间， trunway为给定的计划到达跑道的时刻， 到达跑道 允许提前和延后的最大时间分别为x和y， 控制到达跑道时间在最大允许提前时间内和最大 允许延后时间内的最小概 率分别为pad和pde； 将两个机会约束条件转化为确定性的约束条件， 表示累积分布函数的反函数， 约 束条件(1)相 应的确定性约束为 约束条件(2)相应的确定性约束 为 从而可生成离场航空器柔 性推出时隙： 7.一种基于概 率滑行时间的航空器离场推出时间柔 性控制系统， 其特 征在于， 包括： 概率密度函数获取模块， 用于获取滑行时间的概 率密度函数； 柔性推出时刻获取模块， 用于根据概率滑行时间确定理想的滑行时间缓冲时间， 生成 离场航空器柔 性推出时刻； 和/或 柔性推出时隙获取模块， 根据概率滑行时间、 计划到达跑道时间范围、 所需满足的跑道 到达时间范围内到 达概率生成离场航空器柔 性推出时隙。 8.一种基于概 率滑行时间的航空器离场推出时间柔 性控制系统， 其特 征在于， 包括： 数据存储模块， 用于存 储数据； 处理器模块， 与数据存储模块电性相连， 适于采用如权利要求1 ‑6任一项所述的基于概 率滑行时间的航空器离场推出时间柔性控制方法生成离场航空器柔性推出时刻和/或生成 离场航空器柔 性推出时隙。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115081112 A 3