空中交通流量管理计算题思路分析

目录：一 进港排队优化

二 地面延误程序（Ground Delay Program, GDP）和时隙分配

三 容量评估-基于管制工作负荷的雷达模拟机算法

知识点梳理见《空中交通流量管理》课复习、识记_哔哩哔哩_bilibili

一 进港排队优化

题目通常给出航班和对应时间窗，思路如下：

（1）建议画一个数轴（时间轴），表示每个航班的时间窗

（2）按照四种分类，列出各分类的飞机对（不需要写出集合的关系式，列出集合就可以）

W 表示航班时间窗没有交集，并且一定满足间隔的航班（间隔题目会给出，注意单位为分钟）

V  表示航班时间窗没有交集，但不一定满足间隔的航班（说明有可能有冲突）

U1表示航班时间窗有交集，但是交集对应长度小于间隔的航班（说明有可能有冲突，概率比V大一些）

U2表示航班时间窗有交集，交集对应长度大于间隔的航班（说明冲突概率比较大）

（3）写出对应关系矩阵（不需要写表达式，列出矩阵即可）

总体上，矩阵的行列式是一个上三角形的行列式，对角线和下三角部分都是0。只有一点特殊，就是U2对应的飞机对填三角符号，因为它们冲突概率比较大，所以意味着“不确定”。

（4）说明U2的飞机对有几种组合（谁在前谁在后的组合），这里有6个飞机对，用δ（ij）算组合。组合个数是2的6/2次方 也就是8个组合。这个组合是飞机对的组合，和前面10架飞机有多少个飞机对是不一样的。

（5）δ（ij）=1就说明第i个飞机在前，第j个飞机在后，所以每一种组合可以对应一个排序矩阵

（6）一个可行的矩阵对应一个可行的排序结果。矩阵每列元素求和，和最大的那行对应的航班排在前面。对照前面的目标函数，题目会给延误的成本、提前降落的成本。排序结果对应时间窗，可以算出每个排序结果航班的总延误和总提前，从而线性组合对比目标函数的大小，算出最佳的排序结果。

（7）这道题其实就是穷举法，只不过是优雅的穷举，符号也比较花里胡哨。事实上也没有用到传统线性规划算法，只是符号比较多、逻辑比较绕。实际考试一般不会给到10架飞机，不然工作量比较大

二 地面延误程序（Ground Delay Program, GDP）和时隙分配

（1）这道题首先可以填表，把预计着陆时可补充完整。因为题目给了滑行时间经验值为10分钟，所以预计着陆时刻=预计挡轮挡时刻-滑行时间经验值

受影响的航班，就是着陆时刻落在容流失衡时段的航班

（2）时隙分配，首先要算时隙的间隔，即容流失衡的的时间，除以到达率AAR。

随后列表，按照豁免航班、已经起飞的航班、国际航班的优先级优先分配这些航班。

剩余的航班按照“先到先服务”原则

（3）受控着陆时刻是时隙的最早时刻。因为刚才的算法决定了对应的航班只能在对应时隙内落地。随后算延误和等待时间。注意这里是时隙分配，不是间隔调控，不需要考虑间隔问题

三 容量评估-基于管制工作负荷的雷达模拟机算法

容量的定义是在持续服务的状态下（飞机源源不断进来），系统能保障的最大服务水平，对应就是几分钟一架。

（1）该算法首先统计各个时间片的管制工作负荷（时间片长度是时间单位，是人为设定的，题目也可能直接给）。一个时段工作负荷超过时间片的长度的70%，意味着这个时间片里面，管制员有超过70%的时间在通话、工作、emo等等

（2）在接近或者超过70%的时间段里面（取并集，也就是图里面山峰和横线对应的时间长度（横坐标）），算该时间段内的航班架次。

祝大家考试顺利，假期愉快！