CN104916168B - 机场场面活动目标的冲突规避系统及规避方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了机场场面活动目标的冲突规避系统，通过引导处理模块同时接收路由规划模块的路由规划信息及监视数据处理模块的飞机监视信息，并将路由规划信息及飞机监视信息进行配对，确定路由与目标飞机的对应关系，根据每架飞机的路由得到在未来一段时间内在该路由上的运动是否与其他飞机的路由有交叉或者重复，以帮助管制员进行冲突规避，减少了对人工管制的依赖，提高了安全性。

Description

机场场面活动目标的冲突规避系统及规避方法

技术领域

本发明涉及机场场面运行数据处理技术领域。

背景技术

我国民航发展迅速，机场场面的飞机和车辆的数量与日俱增。为适应这种增长，机场规模越来越大，跑道由一条增加到两条、三条，停机位数量也迅速增加，带来的后果就是场面的滑行道布局也越来越复杂，交叉口密布。一条路由往往会经过多个滑行道和交叉口，并且在同一时刻，有多架飞机在场面上滑行。飞机滑行时要保持一定的距离，以避免擦碰或者尾流干扰，因此塔台管制员的工作任务之一就是规划飞机滑行路由以及在飞机滑行时监视各飞机的运行，避免互相靠近。

但是，采用人工为主的监视及指挥方式容易产生较多问题，包括：

1、当前的引导和冲突避让完全依靠人工(管制员和飞行员)观察，反应时间较长，且人工观察存在误差，影响运行安全。

2、当活动目标数量增多时，管制员任务繁忙，塔台的空间有限，不可能完全按照管制需求增加人员，即使增加管制员，也会增加协调难度，拖慢决策速度。

3、一条路由可以是不同滑行道和交叉口的多种组合，采用人工方式，为了便于记忆，一般只能使用静态路由，也就是事先在各种组合中固定选择某些组合。难以应对突发多变的情况。

4、低能见度情况下，管制员和飞行员都难以获得可靠的目视，因此场面活动将受到影响，导致效率降低。

故，需要一种新的技术方案以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的不足，提供一种能够获得更多地交通数据信息的综合检测的视频交通车辆检测系统。

为实现上述发明目的，本发明机场场面活动目标的冲突规避系统可采用如下技术方案：

一种机场场面活动目标的冲突规避系统，包括引导处理模块、路由规划模块及监视数据处理模块；所述路有规划模块包括存储路由规划信息的路由信息存储器；监视数据处理模块连接机场内的监控装置并接收监控装置采集的飞机监视信息；引导处理模块同时接收路由规划模块的路由规划信息及监视数据处理模块的飞机监视信息，并将路由规划信息及飞机监视信息进行配对，确定路由与目标飞机的对应关系，根据每架飞机的路由得到在未来一段时间内在该路由上的运动是否与其他飞机的路由有交叉或者重复，对应的情况是两架飞机从同一个交叉路口经过或者有一部分路由重复。

相对于现有技术，本发明能够根据路由和飞机监视数据，自动探测飞机冲突发生的时间和位置而可以采取避让机制，由于对于冲突的检测和判断依托自动化系统，提高了反应时间，减少误差，增加了安全因素，并能够免除管制员间的协调，减少失误。以及，在低能见度条件下飞行员失去目视，自动化系统能提供冲突、避让方案，帮助管制员进行场面调度。

该机场场面活动目标的冲突规避系统的规避方法可以采用如下技术方案，包括：

(1)、热区计算，即对于两架飞机路由交叉的情况，以路由交叉点为中心，设定附近区域为“热区”；对于路由重复的情况，以重复部分的起始点为中心，设定其附近区域为“热区”；

(2)、避让顺序计算，即当任意飞机先接近热区时，将此飞机和与之冲突的飞机信息同时提交给管制员，告知有两架飞机可能冲突，为了避免冲突，系统即将放行某一架，另一架避让，提醒管制员进行选择；在一定时间内，如果管制员做出决策，系统将依据决策放行飞机进入热区；如果管制员不做决策，系统将根据事先确定的放行原则自动放行某一飞机进入热区；

(3)、热区锁定，即当飞机进入热区后，此热区就处于锁定状态，处于避让状态的飞机将不允许进入热区；飞机经过热区后，此热区的锁定状态解除，避让状态的飞机可以进入；当避让的飞机也经过热区后，整过避让过程结束。

附图说明

图1是本发明机场场面活动目标的冲突规避系统的结构框图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。

如图1所示，本发明公开一种机场场面活动目标的冲突规避系统，包括引导处理模块、路由规划模块、监视数据处理模块、管制员人机界面。

所述路有规划模块包括存储路由规划信息的路由信息存储器；

监视数据处理模块连接机场内的监控装置并接收监控装置采集的飞机监视信息；

引导处理模块同时接收路由规划模块的路由规划信息及监视数据处理模块的飞机监视信息，并将路由规划信息及飞机监视信息进行配对，确定路由与目标飞机的对应关系，根据每架飞机的路由得到在未来一段时间内在该路由上的运动是否与其他飞机的路由有交叉或者重复，对应的情况是两架飞机从同一个交叉路口经过或者有一部分路由重复。

管制员人机界面，引导处理模块箱管制员人机界面发送路由交叉提示信息及冲突解脱方案信息，以供管制员参考。管制员也可以通过管制员人机界面输入人工路由规划信息及方案选择信息给引导处理模块。

所述机场内的监控装置使用视频识别技术，通过建立飞机和车辆特征库，区分出各类飞机及各类车辆，并对视频录取的飞机图像进行机尾号定位，识别出某飞机出现在某摄像机识别区域内。

使用上述机场场面活动目标的冲突规避系统的规避方法包括：

(1)、热区计算，即对于两架飞机路由交叉的情况，以路由交叉点为中心，设定附近区域为“热区”；对于路由重复的情况，以重复部分的起始点为中心，设定其附近区域为“热区”。

(2)、避让顺序计算，即当任意飞机先接近热区时，将此飞机和与之冲突的飞机信息同时提交给管制员，告知有两架飞机可能冲突，为了避免冲突，系统即将放行某一架，另一架避让，提醒管制员进行选择；在一定时间内，如果管制员做出决策，系统将依据决策放行飞机进入热区；如果管制员不做决策，系统将根据事先确定的放行原则自动放行某一飞机进入热区；所述的事先确定的放行原则包括：先来先放行或者小飞机避让大飞机，可以依据机场实际情况进行选择。

(3)、热区锁定，即当飞机进入热区后，此热区就处于锁定状态，处于避让状态的飞机将不允许进入热区；飞机经过热区后，此热区的锁定状态解除，避让状态的飞机可以进入；当避让的飞机也经过热区后，整过避让过程就结束了。

而进一步的，有3架以上飞机在同一个交叉路口冲突时，将这种情况分解为飞机之间的两两冲突，当第一架飞机进入热区后，与该第一架飞机冲突的其他飞机都处于避让状态，必须等待避让；当热区解除锁定后，之前处于避让状态的飞机之间进行避让顺序计算，放行第二架飞机，剩余飞机继续处于避让状态；之后重复避让计算和放行，直至所有冲突飞机通过交叉路口。

Claims (4)

1.一种机场场面活动目标的冲突规避方法，其特征在于，提供机场场面活动目标的冲突规避系统，该冲突规避系统包括引导处理模块、路由规划模块及监视数据处理模块；

所述路由规划模块包括存储路由规划信息的路由信息存储器；

监视数据处理模块连接机场内的监控装置并接收监控装置采集的飞机监视信息；

引导处理模块同时接收路由规划模块的路由规划信息及监视数据处理模块的飞机监视信息，并将路由规划信息及飞机监视信息进行配对，确定路由与目标飞机的对应关系，根据每架飞机的路由得到在未来一段时间内在该路由上的运动是否与其他飞机的路由有交叉或者重复，对应的情况是两架飞机从同一个交叉路口经过或者有一部分路由重复；

该方法包括以下步骤：

（1）、热区计算，即对于两架飞机路由交叉的情况，以路由交叉点为中心，设定附近区域为“热区”；对于路由重复的情况，以重复部分的起始点为中心，设定其附近区域为“热区”；

（2）、避让顺序计算，即当任意飞机先接近热区时，将此飞机和与之冲突的飞机信息同时提交给管制员，告知有两架飞机可能冲突，为了避免冲突，系统即将放行某一架，另一架避让，提醒管制员进行选择；在一定时间内，如果管制员做出决策，系统将依据决策放行飞机进入热区；如果管制员不做决策，系统将根据事先确定的放行原则自动放行某一飞机进入热区；

（3）、热区锁定，即当飞机进入热区后，此热区就处于锁定状态，处于避让状态的飞机将不允许进入热区；飞机经过热区后，此热区的锁定状态解除，避让状态的飞机可以进入；当避让的飞机也经过热区后，整过避让过程结束；

有3架以上飞机在同一个交叉路口冲突时，将这种情况分解为飞机之间的两两冲突，当第一架飞机进入热区后，与该第一架飞机冲突的其他飞机都处于避让状态，必须等待避让；当热区解除锁定后，之前处于避让状态的飞机之间进行避让顺序计算，放行第二架飞机，剩余飞机继续处于避让状态；之后重复避让计算和放行，直至所有冲突飞机通过交叉路口。

2.根据权利要求1所述的机场场面活动目标的冲突规避方法，其特征在于：还包括管制员人机界面，引导处理模块箱管制员人机界面发送路由交叉提示信息。

3.根据权利要求2所述的机场场面活动目标的冲突规避方法，其特征在于：所述机场内的监控装置使用视频识别技术，通过建立飞机和车辆特征库，区分出各类飞机及各类车辆，并对视频录取的飞机图像进行机尾号定位，识别出某飞机出现在某摄像机识别区域内。

4.根据权利要求1所述的机场场面活动目标的冲突规避方法，其特征在于：

步骤（2）中的事先确定的放行原则包括：先来先放行或者小飞机避让大飞机。