本發(fā)明涉及機(jī)場智能交通領(lǐng)域，特別涉及一種基于機(jī)場場面空地互聯(lián)的虛擬交通燈系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、機(jī)場飛行區(qū)，是機(jī)場內(nèi)用于飛機(jī)起飛、降落和滑行的區(qū)域。在高峰時(shí)段，飛行區(qū)可能會(huì)有大量的飛機(jī)和地面車輛活動(dòng)，需要高度的協(xié)調(diào)和精確的指揮，以確保飛機(jī)在起飛、降落和滑行過程中的安全。機(jī)場飛行區(qū)目前主要使用復(fù)雜的地面標(biāo)志、專用的助航燈光系統(tǒng)和管制自動(dòng)化系統(tǒng)來指揮飛機(jī)和車輛。

2、民航機(jī)場助航燈光系統(tǒng)是機(jī)場運(yùn)行的重要組成部分，為飛機(jī)在夜間或低能見度情況下起飛、著陸、滑行提供目視引導(dǎo)，但是機(jī)場沒有能同時(shí)控制飛機(jī)和車輛通行的交通信號(hào)燈。

3、隨著航空市場的增長和機(jī)場運(yùn)行規(guī)模的擴(kuò)大，傳統(tǒng)機(jī)場場面交通組織方法難以滿足安全協(xié)同運(yùn)行的需求，易引發(fā)車-機(jī)沖突事故和跑道侵入問題，嚴(yán)重影響機(jī)場運(yùn)行安全。

4、例如，公告號(hào)為cn214704958u的中國實(shí)用新型專利就公開了一種智能公路，包括交通燈控制器(1)、加裝的終端控制器(2)、供電模塊(3)、云服務(wù)器(4)、網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)(5)、加裝的led控制器(6)、led燈(7)、車載終端(8)、3d高精地圖(9)、虛擬交通信號(hào)燈。該公路在現(xiàn)有的道路交通燈桿上加裝終端控制器,以有線的方法連接現(xiàn)有交通燈控制器，終端控制器將收到的交通燈信號(hào)以有線的方法連接到地面加裝的led控制器并控制led燈進(jìn)行顏色信號(hào)同步顯示,通過終端控制器將收到的交通燈位置及交通燈信號(hào)以4g，5g無線的方法通過電信運(yùn)營商基站連接到云服務(wù)器在服務(wù)器上3d高精電子地圖進(jìn)行虛擬交通燈顯示。

5、但是上述智能公路并沒有針對(duì)機(jī)場場面控制進(jìn)行虛擬交通燈設(shè)置的方法和裝置，由于機(jī)場場面控制涉及車輛、人員和航空器，虛擬交通燈需要控制的對(duì)象復(fù)雜、涉及面積廣，并且機(jī)場對(duì)安全保障要求高，針對(duì)機(jī)場場面設(shè)計(jì)虛擬交通燈系統(tǒng)并不能采用公路虛擬交通燈的設(shè)置方法，需要進(jìn)一步研究和改進(jìn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中所存在的實(shí)體交通燈的不足，提供一種基于機(jī)場場面空地互聯(lián)的可實(shí)時(shí)更新的虛擬交通燈系統(tǒng)。

2、在第一方面，本發(fā)明提供一種基于機(jī)場場面空地互聯(lián)的虛擬交通燈系統(tǒng)，包括實(shí)時(shí)監(jiān)控模塊，信息分析模塊，終端顯示模塊，所述實(shí)時(shí)監(jiān)控模塊負(fù)責(zé)檢測并記錄人員、車輛、航空器在機(jī)場的活動(dòng)，并將這些動(dòng)態(tài)交通信息傳遞給信息分析模塊。信息分析模塊根據(jù)接收到的動(dòng)態(tài)交通信息，生成相應(yīng)的控制指令控制虛擬交通燈，以實(shí)現(xiàn)交通流量的有效管理。最后，終端顯示模塊接收這些控制指令，并以地圖可視化的方式展示虛擬交通燈的狀態(tài)和機(jī)場的整體交通態(tài)勢，為用戶提供直觀的交通信息。整個(gè)系統(tǒng)通過實(shí)時(shí)監(jiān)控、智能分析和可視化展示，為機(jī)場交通管理提供了高效、準(zhǔn)確的解決方案。

3、該系統(tǒng)可以提高飛機(jī)地面滑行的連續(xù)性和效率、縮短飛機(jī)滑行時(shí)間，加強(qiáng)對(duì)飛行區(qū)地面車輛和人員進(jìn)行有效的協(xié)調(diào)管理，減少跑道侵入的情況，例如未經(jīng)授權(quán)的飛機(jī)、車輛或人員進(jìn)入用于飛機(jī)起飛和降落的指定保護(hù)區(qū)內(nèi)的風(fēng)險(xiǎn)。

4、同時(shí)系統(tǒng)利用機(jī)場現(xiàn)有的監(jiān)視手段實(shí)現(xiàn)場面運(yùn)行態(tài)勢感知，在此基礎(chǔ)上對(duì)場面運(yùn)行態(tài)勢進(jìn)行預(yù)測和預(yù)警，通過機(jī)場專用地空數(shù)據(jù)鏈將場面交通態(tài)勢和預(yù)警信息發(fā)送至人員/車輛、機(jī)載顯控終端，最終在使用人員的人機(jī)交互界面上以虛擬交通燈的方式進(jìn)行顯示。

5、優(yōu)選地，系統(tǒng)所述場面運(yùn)行管控平臺(tái)為了提高機(jī)場飛行區(qū)地面運(yùn)行的效率和安全性，系統(tǒng)利用機(jī)場現(xiàn)有的監(jiān)視手段實(shí)現(xiàn)場面運(yùn)行態(tài)勢感知，在此基礎(chǔ)上對(duì)場面運(yùn)行態(tài)勢進(jìn)行預(yù)測和預(yù)警。首先，利用機(jī)場現(xiàn)有監(jiān)視技術(shù)，通過多模態(tài)深層融合感知技術(shù)，實(shí)現(xiàn)人員、車輛、航空器等活動(dòng)目標(biāo)、多業(yè)務(wù)進(jìn)程等核心要素的深度感知。其次，結(jié)合活動(dòng)目標(biāo)、運(yùn)行業(yè)務(wù)、物理結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)變化信息，利用全局運(yùn)行態(tài)勢預(yù)測方法，對(duì)到達(dá)路口時(shí)間的進(jìn)行預(yù)測，實(shí)現(xiàn)對(duì)場面未來運(yùn)行趨勢精確預(yù)測。再利用關(guān)聯(lián)匹配方法對(duì)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行動(dòng)態(tài)識(shí)別，結(jié)合全局態(tài)勢時(shí)空演變信息，對(duì)風(fēng)險(xiǎn)時(shí)空屬性和嚴(yán)重程度的進(jìn)行預(yù)警。

6、第二方面，本發(fā)明提供一種虛擬交通燈設(shè)置方式，所述虛擬交通燈顯示于人員/車輛顯控終端、機(jī)載顯控終端、管制員指揮終端，通過圖標(biāo)和文字的方式對(duì)飛行員和車輛進(jìn)行提醒。提示的內(nèi)容包括但不限于：航空器、車輛該交通燈路口的同行狀態(tài)、前方限速和下個(gè)路口的路徑導(dǎo)航。也可用于最小間隔、未經(jīng)授權(quán)的路口穿越、區(qū)域進(jìn)入的告警提醒。

7、同時(shí)虛擬交通燈可以根據(jù)交通流量和特殊事件快速調(diào)整，而不需要改變物理結(jié)構(gòu)，比如機(jī)場飛行區(qū)封閉施工、應(yīng)急場景、機(jī)場改擴(kuò)建。

8、優(yōu)選地，所述靜態(tài)虛擬交通燈設(shè)置于飛行區(qū)沖突熱點(diǎn)，也可在任意交叉路口設(shè)置，動(dòng)態(tài)虛擬交通燈根據(jù)場面交通參與者在執(zhí)行任務(wù)中的不同運(yùn)動(dòng)線路進(jìn)行差異化的設(shè)置。

9、在惡劣天氣條件下，虛擬交通燈的性能不會(huì)受到影響，而實(shí)體交通燈可能因能見度低而效果減弱。

10、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果：

11、本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)在線顯示交通狀況和快速更新維護(hù)，同時(shí)可以減少因事故或惡劣天氣造成的交通燈損壞。

技術(shù)特征：

1.一種基于機(jī)場場面空地互聯(lián)的虛擬交通燈系統(tǒng)，其特征在于，包括實(shí)時(shí)監(jiān)控模塊，信息分析模塊，終端顯示模塊；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于機(jī)場場面空地互聯(lián)的虛擬交通燈系統(tǒng)，其特征在于，所述實(shí)時(shí)監(jiān)控模塊獲取動(dòng)態(tài)交通信息的技術(shù)手段包括場面監(jiān)視雷達(dá)、ads-b、多點(diǎn)定位、視頻監(jiān)控、激光雷達(dá)、4d毫米波、5g和光場相機(jī)技術(shù)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于機(jī)場場面空地互聯(lián)的虛擬交通燈系統(tǒng)，其特征在于，所述生成飛行區(qū)沖突熱點(diǎn)區(qū)域具體包括以下步驟：根據(jù)實(shí)際機(jī)場的布局和運(yùn)行規(guī)則，建立飛行區(qū)地面交通拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)模型，所述信息分析模塊利用多模態(tài)深層融合感知方法對(duì)所述動(dòng)態(tài)交通信息進(jìn)行分析，在所述飛行區(qū)地面交通拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)模型中確定飛行區(qū)沖突熱點(diǎn)區(qū)域。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于機(jī)場場面空地互聯(lián)的虛擬交通燈系統(tǒng)，其特征在于，所述飛行區(qū)沖突熱點(diǎn)區(qū)域的確定具體包括以下步驟：

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于機(jī)場場面空地互聯(lián)的虛擬交通燈系統(tǒng)，其特征在于，所述信息分析模塊還具有對(duì)所述飛行區(qū)沖突熱點(diǎn)區(qū)域劃分等級(jí)的功能，對(duì)所述飛行區(qū)沖突熱點(diǎn)區(qū)域劃分等級(jí)具體步驟包括：通過飛行區(qū)監(jiān)視歷史數(shù)據(jù)得到車輛和航空器的飛行區(qū)沖突熱點(diǎn)區(qū)域；記錄該飛行區(qū)沖突熱點(diǎn)區(qū)域沖突航空器總架次以及總持續(xù)時(shí)間，并根據(jù)預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行沖突熱點(diǎn)等級(jí)劃分。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于機(jī)場場面空地互聯(lián)的虛擬交通燈系統(tǒng)，其特征在于，所述虛擬交通燈設(shè)置了動(dòng)態(tài)虛擬交通燈和靜態(tài)交通燈兩種，所述靜態(tài)虛擬交通燈設(shè)置于飛行區(qū)沖突熱點(diǎn)區(qū)域，所述動(dòng)態(tài)虛擬交通燈根據(jù)場面交通參與者在執(zhí)行任務(wù)中的不同運(yùn)動(dòng)線路進(jìn)行差異化的設(shè)置。

7.根據(jù)權(quán)利要求1-6任一所述的一種基于機(jī)場場面空地互聯(lián)的虛擬交通燈系統(tǒng)，其特征在于，所述終端顯示模塊，包括人員/車輛顯控終端、機(jī)載顯控終端、管制員指揮終端，虛擬交通信號(hào)燈顯示于人員/車輛顯控終端、機(jī)載顯控終端和管制員指揮終端，通過圖標(biāo)和文字的方式對(duì)飛行員和車輛進(jìn)行提醒。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及機(jī)場智能交通領(lǐng)域，具體涉及一種基于機(jī)場場面空地互聯(lián)的虛擬交通燈系統(tǒng)，包括實(shí)時(shí)監(jiān)控模塊，信息分析模塊，終端顯示模塊，所述實(shí)時(shí)監(jiān)控模塊檢測人員、車輛、航空器的活動(dòng)，將人員、車輛、航空器的動(dòng)態(tài)交通信息提供給信息分析模塊，信息分析模塊根據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)控模塊提供的動(dòng)態(tài)交通信息，生成虛擬交通燈的控制指令，終端顯示模塊在接收信息分析模塊發(fā)送的控制指令后，將虛擬交通燈及機(jī)場場面態(tài)勢以地圖可視化的方式進(jìn)行顯示。相比傳統(tǒng)的實(shí)體交通燈系統(tǒng)，本發(fā)明不需要安裝和維護(hù)實(shí)體的交通燈硬件，安裝部署具有靈活性且易于更新，能夠?qū)崿F(xiàn)智能化管理，減少維護(hù)成本，同時(shí)可以快速調(diào)整交通燈策略以適應(yīng)特殊需求。

技術(shù)研發(fā)人員：王偉,吳宏剛,何東林,易奎,王鵬,鄧勝吉
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國民用航空總局第二研究所
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/11/18