1.一种空域扇区划分方法,其特征在于,包括:
步骤1,建立待划分空域的无向图模型G=G(V,E),其中,顶点集V={1,2,...,N}是关键点序号的集合,N为关键点的数量,关键点包括机场、航路点和航路交叉点,边集合E={eij=(i,j):i,j∈V},eij表示连接顶点i和j的航路段;
步骤2,确定待划分空域的扇区数量k;
步骤3,根据待划分空域的无向图模型构建k个Voronoi图子图,1个子图构成1个扇区;
对所述k个Voronoi图子图进行优化,在保证扇区结构连通性约束的前提下使扇区的覆盖量均衡,扇区的覆盖量用于表征在规定时间段内扇区中所有飞机对造成管制员紧张心理的影响程度,其值等于扇区内任一位置的覆盖密度对其位置坐标的积分,任一位置的覆盖密度等于在规定时间段内飞经所述位置的所有飞机的覆盖密度的和,一架飞机在任一位置的覆盖密度是与飞行时间相关的函数,用于表征所述飞机在规定时间段内到达所述位置的可能性及对所述位置的影响程度。
2.根据权利要求1所述的空域扇区划分方法,其特征在于,一架飞机在某一空域位置p的覆盖密度 的计算方法包括:如果位置p在规定时间段[T1,T2]内不在所述空域的航路上,则如果位置p在[T1,T2]内在所述空域的航路上,且:在[T1,T2]内飞机没有抵达位置p,则
飞机始于或恰好在T1时刻起飞,从T1时刻到飞机抵达位置p时耗时为T小时,则:飞机T0时刻起飞,T1≤T0≤T2,飞机到达位置p时耗时为T小时,则:
3.根据权利要求2所述的空域扇区划分方法,其特征在于,如果T≤0.1小时,或T+T0-T1≤0.1小时,则
4.根据权利要求1所述的空域扇区划分方法,其特征在于,待划分空域的扇区数量k为:式中,Ac为总负荷,即规定时间段内待划分空域内飞机数量的最大值,Sc为扇区的额定负荷,即管制员能够处理的一个扇区内飞机数量的最大值, 表示向上取整运算。
5.根据权利要求1~4任一项所述的空域扇区划分方法,其特征在于,所述步骤3具体包括:步骤3.1,从待划分空域的无向图模型中随机选取k个位置作为基点,构建k个Voronoi图子图,得到k个扇区,计算每个扇区的覆盖量,公式如下:式中,ci为第i个扇区的覆盖量, 为第i个扇区内位置p(x,y)处的覆盖密度,i=1,
2,…,k;
步骤3.2,分别计算每个扇区的质心,得到k个质心,公式如下:式中,(Oix,Oiy)为第i个扇区的质心Oi的坐标,i=1,2,…,k;
步骤3.3,以k个质心为基点构建k个Voronoi图子图,得到k个扇区,计算每个扇区的覆盖量;
步骤3.4,重复执行步骤3.2、步骤3.3,直到任意两个扇区的覆盖量的相对误差均小于设定的阈值。