機場航班滑行調(diào)度指揮系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及航空航天交通管理領(lǐng)域，特別涉及一種機場航班滑行調(diào)度指揮系統(tǒng)及 方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 在新一代航空運輸系統(tǒng)建設(shè)中，機場作為航空運輸網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的重要性日益凸顯。 近年來，飛行高度層改革等一系列技術(shù)革新使得航路容量大為提升，制約空中交通流量增 長的瓶頸由航路轉(zhuǎn)向機場。如何實現(xiàn)安全高效的機場場面滑行調(diào)度指揮，成為緩解機場瓶 頸效應(yīng)的重要手段。國際民航組織提出了實施航班場面滑行調(diào)度指揮的標準，以支持進離 港航班無沖突滑行，并實現(xiàn)場面運行指標優(yōu)化。目前，歐美一些國家正在進行與之相關(guān)的示 范項目，但尚無成熟的商用系統(tǒng)出現(xiàn)，國內(nèi)在此方面的研宄也剛起步。
[0003] 當前機場場面運行過程中，通常依據(jù)管制指揮個人經(jīng)驗或機場運行細則，通過為 航班指派固定滑行路徑來完成機場航班滑行調(diào)度，屬于一種粗放型的調(diào)度指揮方式。此種 方式難以充分利用場面容量，容易造成高峰時段航班滑行延誤，僅適用于航班量較小的機 場，對航班量較大的大型復(fù)雜機場不再適用。近年來，場面監(jiān)視手段不斷進步（如場監(jiān)雷 達、多點定位系統(tǒng)等），機載設(shè)備不斷更新升級（如機載數(shù)據(jù)鏈、平視顯示儀等），這為在大 型復(fù)雜機場采用先進的信息控制技術(shù)實現(xiàn)更為精細的航班滑行調(diào)度指揮提供了條件。與此 同時，管制指揮模塊對整個場面運行過程仍擁有最高決策權(quán)和最終決定權(quán)，擔(dān)負著場面運 行安全的最終責(zé)任。因此，有必要提出一種先進的機場航班滑行調(diào)度指揮系統(tǒng)及方法，以輔 助管制指揮模塊實現(xiàn)航班滑行調(diào)度指揮科學(xué)決策。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明要解決的是傳統(tǒng)的機場調(diào)度是管制指揮模塊根據(jù)個人經(jīng)驗或機場運行細 貝1J，為航班指派固定滑行路徑的粗放型調(diào)度指揮方式，該方式僅適用于航班量較小的機場， 難以充分利用大型復(fù)雜機場的場面容量，容易造成高峰時段航班滑行延誤的技術(shù)問題。
[0005] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是：提供一種機場航班滑行調(diào)度 指揮系統(tǒng)，包括管制指揮模塊、信息支撐系統(tǒng)、信息引接系統(tǒng)和調(diào)度決策系統(tǒng)，信息支撐系 統(tǒng)實時獲取當前機場航班運行的數(shù)據(jù)，并通過信息引接系統(tǒng)將數(shù)據(jù)傳輸給調(diào)度決策系統(tǒng)， 調(diào)度決策系統(tǒng)利用引接的數(shù)據(jù)制定航班滑行調(diào)度計劃，并將航班滑行調(diào)度計劃反饋給管制 指揮模塊，管制指揮模塊確認航班滑行調(diào)度計劃后進行發(fā)布。
[0006] 較優(yōu)的，在上述技術(shù)方案中，信息支撐系統(tǒng)包括機場運營支持系統(tǒng)、航空公司運行 管理系統(tǒng)和空管自動化系統(tǒng)，機場運營支持系統(tǒng)、航空公司運行管理系統(tǒng)和空管自動化系 統(tǒng)以并列的形式與信息引接系統(tǒng)連通；
[0007] 機場運營支持系統(tǒng)主要用于提供機位分配計劃、跑道運行模式、滑行道運行狀態(tài)、 除冰區(qū)使用狀態(tài)和場面運行約束信息，航空公司運行管理系統(tǒng)主要用于提供航班計劃和航 班機位保障信息，空管自動化系統(tǒng)主要用于提供進港航班預(yù)計落地時間和實際落地時間、 離港航班預(yù)計推出時間和實際推出時間、離港航班開始滑行時間、離港航班跑道占用時隙 和進離港航班場面滑行狀態(tài)信息。
[0008] 較優(yōu)的，在上述技術(shù)方案中，信息引接系統(tǒng)包括容錯收發(fā)器、第一數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)、 第二數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)、第一交換機和第二交換機，第一數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)和第二數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)以 并聯(lián)的方式與容錯收發(fā)器連接。
[0009] 較優(yōu)的，在上述技術(shù)方案中，第一數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)包括第一路由器、第一航班運行數(shù) 據(jù)通訊模塊和第二航班運行數(shù)據(jù)通訊模塊，第一航班運行數(shù)據(jù)通訊模塊和第二航班數(shù)據(jù)通 訊模塊以并聯(lián)的形式與第一路由器連通，第一航班運行數(shù)據(jù)通訊模塊和第二航班運行數(shù)據(jù) 通訊模塊分別與第一交換機和第二交換機連通；
[0010] 第二數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)包括第二路由器、第三航班運行數(shù)據(jù)通訊模塊和第四航班運行 數(shù)據(jù)通訊模塊，第三航班運行數(shù)據(jù)通訊模塊和第四航班數(shù)據(jù)通訊模塊以并聯(lián)的形式與第二 路由器連通，第三航班運行數(shù)據(jù)通訊模塊和第四航班運行數(shù)據(jù)通訊模塊分別與第一交換機 和第二交換機連通。
[0011] 較優(yōu)的，在上述技術(shù)方案中，調(diào)度決策系統(tǒng)包括先期調(diào)度決策模塊、滑行前調(diào)度決 策模塊、實時調(diào)度決策模塊和人機交互管理模塊，信息引接系統(tǒng)分別與先期調(diào)度決策模塊、 滑行前調(diào)度決策模塊和實時調(diào)度決策模塊連接，先期調(diào)度決策模塊依次與滑行前調(diào)度決策 模塊和實時調(diào)度決策模塊連接，人機交互管理模塊分別與先期調(diào)度決策模塊、滑行前調(diào)度 決策模塊和實時調(diào)度決策模塊雙向連接，管制指揮模塊與人機交互管理模塊雙向連通。
[0012] 較優(yōu)的，在上述技術(shù)方案中，還包括備用調(diào)度計劃數(shù)據(jù)庫模塊，備用調(diào)度計劃數(shù)據(jù) 庫模塊單向連通人機交互管理模塊。
[0013] 本發(fā)明還提供了一種機場航班滑行調(diào)度指揮方法，其具體步驟如下：
[0014] 步驟S10 ;信息支撐系統(tǒng)收集機場運營支持系統(tǒng)、航空公司運行管理系統(tǒng)和空管 自動化系統(tǒng)的航班運行相關(guān)信息，為調(diào)度決策系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)信息來源；
[0015] 步驟S20 ;信息支撐系統(tǒng)將收集到的航班運行相關(guān)信息通過信息引接系統(tǒng)傳送給 調(diào)度決策系統(tǒng)；
[0016] 步驟S30;調(diào)度決策系統(tǒng)根據(jù)信息引接系統(tǒng)傳遞來的航班運行相關(guān)信息制定航班 滑行調(diào)度計劃，并通過調(diào)度決策系統(tǒng)內(nèi)的人機交互模塊反饋給管制指揮模塊；
[0017] 步驟S40 ;管制指揮模塊確認后，將航班滑行調(diào)度計劃發(fā)布給場面運行航班。
[0018] 較優(yōu)的，在上述技術(shù)方案中，步驟S40中調(diào)度計劃的發(fā)布采用的是地空通信數(shù)據(jù) 鏈或甚高頻語音通信。
[0019] 本發(fā)明提供的機場航班調(diào)度指揮系統(tǒng)及方法，采用人機交互的方式，將單純依靠 管制指揮模塊人工決策或機場運行細則進行航班滑行調(diào)度指揮的方式轉(zhuǎn)化為依靠管制指 揮模塊監(jiān)督下的自動化決策手段進行航班滑行調(diào)度指揮，降低了管制指揮模塊工作負荷， 有助于高交通密度條件下的航班滑行調(diào)度指揮，緩解場面擁擠和航班延誤。并且，信息引接 系統(tǒng)融合了機場、航空公司、空管三面，實時獲取關(guān)于航班的運行信息，并設(shè)計了調(diào)度決策 系統(tǒng)用于航班滑行調(diào)度決策，保證了調(diào)度決策的實時性和決策結(jié)果的有效性。由"先期調(diào)度 決策模塊"、"滑行前調(diào)度決策模塊"、"實時調(diào)度決策模塊"三個核心模塊組成的調(diào)度決策系 統(tǒng)，降低了調(diào)度決策求解的復(fù)雜性，并通過"人機交互管理模塊"為管制指揮模塊提供實時 的人機交互功能，實現(xiàn)了人在環(huán)路的航班滑行調(diào)度指揮，保證了管制指揮模塊對場面運行 控制的最高決策權(quán)和最終決定權(quán)。調(diào)度決策系統(tǒng)中"備用調(diào)度計劃數(shù)據(jù)庫"的設(shè)置，在信息 支撐系統(tǒng)數(shù)據(jù)缺失或航班滑行調(diào)度決策核心模塊失效時可支持調(diào)度決策系統(tǒng)降級運行，從 而保證了航班滑行調(diào)度指揮過程的穩(wěn)定性，最大限度上減少了不確定性事件對機場場面正 常運行的影響。
【附圖說明】
[0020] 下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步說明：
[0021] 圖1是本發(fā)明提供的機場航班滑行調(diào)度指揮系統(tǒng)的示意圖；
[0022] 圖2是圖1中信息引接系統(tǒng)的示意圖；
[0023]圖3是圖1中調(diào)度決策系統(tǒng)中先期調(diào)度決策模塊的示意圖；
[0024] 圖4是圖1中調(diào)度決策系統(tǒng)中滑行前調(diào)度決策模塊的示意圖；
[0025]圖5是圖1中調(diào)度決策系統(tǒng)中實時調(diào)度決策模塊的示意圖。
【具體實施方式】
[0026] 實施例一：
[0027] 如圖1至圖5所示，本發(fā)明