1.本发明属于机场规划技术领域，尤其涉及一种区域范围内通用机场网络协同布局规划方法及装置。
背景技术：2.目前，我国通用机场数量还远远不够，且存在用途分类不够明确、规划不成体系、方法不科学等一系 列问题。需要根据其用途明确机场分类，规划建设时细化职能定位，加速向智慧化、协同化和多元化立体 的通用机场群的方向发展，不断提升通用机场核心竞争力。
3.现有的机场选址研究，多面向大型民航运输机场，该类型机场选址时主要受限地形与净空，而国内通 用机场的数量较少，且位置分散，建设前罕有协同布局的考虑。
技术实现要素：4.为解决通航发展现存问题，弥补现有机场体系用途分类不够明确、规划不成体系、方法不科学等缺陷， 本发明提供一种区域范围内通用机场网络协同布局规划方法及装置，旨在为我国通航发展、机场规划布局 提供新的建模思路与求解方法。
5.为实现上述目的，本发明采用如下技术方案实现：
6.本发明提供一种区域范围内通用机场网络协同布局规划方法，包括：
7.基于区域范围内自然环境、人口分布及迁移趋势，以县区为单位，以所能覆盖的需求量最大为目标， 确定需要建设区域a1级通用机场的县区；
8.在区域范围内的各县区内部，基于县区规划和通航需求，确定县区内各类通航需求点位置及需求量， 以及满足需求点需求的通用机场级别和满足需求点的备选点集合；
9.基于县区内部各类通用机场需求点位置、需求量以及满足需求点的备选点集合，以建设成本和服务距 离最小为目标建立多目标选址模型，求解得到各县区内部所需建设通用机场级别、数量和位置。
10.进一步的，所述以所能覆盖的需求量最大为目标，确定需要建设区域a1级通用机场的县区，包括：
11.以县区为单位，建立如下目标函数：
12.13.其中，cj为备选点j的设施建设成本，若在备选点j建设设施，则xj＝1，否则为0，hi为需求点 i的需求量，需求点i被备选点j覆盖时，z
ij
＝1，否则为0，m为备选点集合，r表示区域a1级通用 机场的覆盖半径，d
ij
表示需求点i与备选点j之间的距离；
14.所述需求点为区域范围内所有县区；
15.利用启发式算法对所述目标函数进行求解，得到xj，即得到需要建设区域a1级通用机场的县区。
16.进一步的，所述备选点集合m确定如下，
17.在区域范围内筛选符合以下任意一个条件的县区作为备选点：
18.具有10～29座航空器经营性载人飞行业务的县区；
19.最高月起降架次达到3000以上的县区；
20.具有纳入政府应急救援及公共服务基础设施体系的机场的县区。
21.进一步的，根据县区内部喷洒农药、旅游观光、物流运输和空中巡逻的需求，确定县区内各类通航需 求点位置及需求量，以及满足需求点需求的通用机场级别；
22.所述级别定义如下：
23.小型无人机起降点，级别为1；中型无人机起降场，级别为2；大型无人机起降平台/b级通用机场， 级别为3；a2级短跑道通用机场，级别为4；a1级通用机场，级别为5。
24.进一步的，确定满足县区内需求点的备选点集合如下：
25.若备选点j规划的通过机场级别大于需求点i需求的通过机场级别，则需求点i能够被备选点j服务， 则备选点j为满足需求点的备选点。
26.进一步的，所述以建设成本和服务距离最小为目标建立多目标选址模型如下：
[0027][0028]
其中，ri表示满足需求点i需求的备选点中的最小距离，r
ij
表示需求点i与满足需求点i的备选点j之 间的距离，g表示满足需求点i的备选点集合，r为县区内需求点集合，j表示县区内规划的备选点集合， s'为成本矩阵，b为备选点的级别矩阵，wi为需求点i的需求量，yj表示备选点j的通用机场级别， yj＝0表示在备选点j不建设任何级别的通用机场，li表示需求点i的通用机场级别，sk, k＝0,1,2,3,4,5表示级别为k的通用机场建设成本，s0＝0，
[0029]
若yj＞li，则q
ij
＝1，否则q
ij
＝0。
[0030]
进一步的，采用启发式算法对所述多目标选址模型进行求解，得到各县区内所需建设通用机场级别、 数量和位置。
[0031]
进一步的，还包括基于县区内需求点的变化进行动态规划的步骤如下：
[0032]
在一个规划更新周期内，实时获取县区内需求点，或已有需求点的需求量变化；
[0033]
将新增需求点或已有需求点的需求量变化输入至所述多目标选址模型中进行求解，得到下个规划周期 中新增的通过机场级别与位置。
[0034]
本发明还提供一种区域范围内通用机场网络协同布局规划装置，包括：
[0035]
第一规划模块，用于基于区域范围内自然环境、人口分布及迁移趋势，以县区为单位，以所能覆盖的 需求量最大为目标，确定需要建设区域a1级通用机场的县区；
[0036]
选择模块，用于在区域范围内的各县区内部，基于县区规划和通航需求，确定县区内各类通航需求点 位置及需求量，以及满足需求点需求的通用机场级别和满足需求点的备选点集合；
[0037]
以及，
[0038]
第二规划模块，用于基于县区内部各类通用机场需求点位置、需求量以及满足需求点的备选点集合， 以建设成本和服务距离最小为目标建立多目标选址模型，求解得到各县区内部所需建设通用机场级别、数 量和位置。
[0039]
进一步的，所述第一规划模块具体用于，
[0040]
以县区为单位，建立如下目标函数：
[0041][0042]
其中，cj为备选点j的设施建设成本，若在备选点j建设设施，则xj＝1，否则为0，hi为需求点 i的需求量，需求点i被备选点j覆盖时，z
ij
＝1，否则为0，m为备选点集合，r表示区域a1级通用 机场的覆盖半径，d
ij
表示需求点i与备选点j之间的距离；
[0043]
所述需求点为区域范围内所有县区；
[0044]
利用启发式算法对所述目标函数进行求解，得到xj，即得到需要建设区域a1级通用机场的县区。
[0045]
进一步的，所述第二规划模块具体用于，
[0046]
以建设成本和服务距离最小为目标建立多目标选址模型如下：
[0047][0048]
其中，ri表示满足需求点i需求的备选点中的最小距离，r
ij
表示需求点i与满足需求点i的备选点j之 间的距离，g表示满足需求点i的备选点集合，r为县区内需求点集合，j表示县区内规划的备选点集合， s'为成本矩阵，b为备选点的级别矩阵，wi为需求点i的需求量，yj表示备选点j的通用机场级别， yj＝0表示在备选点j不建设任何级别的通用机场，li表示需求点i的通用机场级别，sk, k＝0,1,2,3,4,5表示级别为k的通用机场建设成本，s0＝0，
[0049]
若yj＞li，则q
ij
＝1，否则q
ij
＝0；
[0050]
采用启发式算法对所述多目标选址模型进行求解，得到各县区内所需建设通用机场级别、数量和位置；
[0051]
所述级别定义如下：
[0052]
小型无人机起降点，级别为1；中型无人机起降场，级别为2；大型无人机起降平台/b级通用机场， 级别为3；a2级短跑道通用机场，级别为4；a1级通用机场，级别为5。
[0053]
本发明达到的有益效果为：
[0054]
本发明提供一种区域通用机场群网络协同布局规划方法，分析了区域内各城市的人口分布、城市规划、 行业需求等情况，得到各地区的通航发展前景；以各县(市、区)为单位，同时作为需求点和备选点，选 取建设a1级通用机场的区域，以满足短途运输等需求；在各县(市、区)内部，面向多种通航需求，实 现差异化、精细化的多级别通航起降点协同布局；根据后续通航发展带来的需求点不断增加，对小型起降 场址实现动态规划，构成便捷、有效的通用机场网络。本发明能够解决我国通用机场数量少，用途分类不 够明确、规划不成体系、方法不科学等问题。
附图说明
[0055]
图1为本发明提供的区域范围内通用机场布局规划方法整体流程图；
[0056]
图2为区域(a1级)机场覆盖模型示意图；
[0057]
图3为多需求、多级别(a2级、a3级、b级)机场网络示意图；
[0058]
图4为新增需求点后的布局优化流程图。
具体实施方式
[0059]
下面对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方
案，而不能以此来限 制本发明的保护范围。
[0060]
本发明提供一种区域范围内通用机场网络协同布局规划方法，包括：
[0061]
基于区域范围内自然环境、人口分布及迁移趋势，以县区为单位，以所能覆盖的需求量最大为目标， 确定需要建设区域a1级通用机场的县区；
[0062]
在区域范围内的各县区内部，基于县区规划和通航需求，确定县区内部各级别通用机场需求点位置和 需求量，以及满足需求点的备选点集合；
[0063]
基于县区内部各级别通用机场需求点位置、需求量以及满足需求点的备选点集合，以建设成本和服务 距离最小为目标建立多目标选址模型，求解得到各县区内部所需建设通用机场级别、数量和位置。
[0064]
需要说明的是，区域指省级或多省份构成的地区(如江浙沪地区)；城市指区域内各地级市；县(市、 区)指县级行政区，包括县级市、地级市市区等。
[0065]
需要说明的是，a1级通用机场：含有使用乘客座位数在10座以上的航空器开展商业载客飞行活动的 a类通用机场；a2级通用机场：含有使用乘客座位数在5～9之间的航空器开展商业载客飞行活动的a类 通用机场；a3级通用机场：除a1、a2级外的a类通用机场。b类通用机场：即不对公众开放的通用 机场，指除a类通用机场以外的通用机场。
[0066]
本发明的一个实施例提供的一种区域范围内通用机场网络协同布局规划方法，具体实现过程如下：
[0067]
步骤s1：分析区域内各城市的人口分布、城市规划、行业需求等情况，得到各地区的通航发展前景；
[0068]
步骤s2：以各县(市、区)为单位，同时作为需求点和备选点，选取负荷区域(a1级)通用机场的 县区，以满足不同县区之间的出行需求、应急救援任务等需求；
[0069]
步骤s3：在区域范围内的各县(市、区)内部，面向多种通航需求，实现县区内部多级别(a2级、 a3级、b级)通用机场的协同布局(只在县区内部服务)；
[0070]
步骤s4：根据后续通航发展带来的需求点不断增加，对小型起降场址实现动态规划，构成便捷、有效 的通用机场网络。
[0071]
本实施例中，步骤s1具体包括：
[0072]
了解地形、气候等自然环境，调查行政、经济、文化等社会条件，从而判断城市的类型为工业城市 还是商业城市，是中心城市还是卫星城市，是历史城市还是新建城市。
[0073]
对拟开发地点周围人口密度、经济潜力和收入支出状况进行分析，同时关注未来人口的自然增长和迁 移趋势。
[0074]
分析区域内各城市已有的交通设施、地面路网，评估备选地点周围的交通通达度。根据地面高速、铁 路等交通情况，得到相邻城市的地面交通通达时间，用来判断拟规划的区域(a1级)通用机场是否能够 满足邻近城市的出行需求。
[0075]
交通通达度是衡量网络中点之间移动的难易程度的指标，可以用通达指数和分散指数来衡量。通达指 数越低通达性越好，分散指数越小，通达性越好。
[0076]
地面交通通达时间，指与邻近城市的距离/交通工具平均速度。
[0077]
本实施例中，步骤s2具体包括：
[0078]
基于步骤s1的分析结果，得到各县(市、区)的人口分布以及迁移趋势，分析短途出行需求；
[0079]
假设该区域范围内共设有县(市、区)数量为n，各县(市、区)单位时间内的出行需求为 hi(i＝1,2,
…
,n)人次。
[0080]
基于步骤s1的分析结果，得到各县(市、区)的地形气候特点，筛选出适合建设区域(a1级)通用 机场，具体是指具有10～29座航空器经营性载人飞行业务，或最高月起降架次达到3000以上，或纳入政 府应急救援及公共服务基础设施体系的机场的县(市、区)；
[0081]
设区内各县(市、区)的全集为n＝{1,2,
…
,n}，则经过筛选后，地理条件符合建设a1级通用机 场的各县(市、区)集合为m，且
[0082]
将所有各县(市、区)视为短途出行与应急救援需求点，将筛选后得到的可建a1级通用机场的县(市、 区)视为备选点；
[0083]
根据各个需求点的出行需求量以及各备选点的覆盖范围，建立选址模型，如下：
[0084]
从安全的角度出发，a1级通用机场应承担起医疗卫生服务、应急救援、搜救等社会责任，因此，机 场覆盖半径的主要因素为通用航空机场在应急服务中的响应时间和责任范围，如图2所示。考虑到通用机 场的应急救援响应时间尚不明确，用r来表示通用机场的覆盖半径，r可根据机型平均速度以及应急救援 响应时间(一般为30min)算出，取值范围一般为114km-150km。
[0085]
假设各备选点与需求点的位置信息已知，并将它们之间的距离存储在一个n阶方阵dn中，d
ij
表示i 城市与j城市之间的距离。为了简化模型，将直线距离视为两城市之间的通达路程，则区域范围内a1级 机场选址数学模型可表示一种基于最大覆盖的多目标模型，即在考虑设施投入和特定距离的情况下，计算 有限资源的条件下所能覆盖的最大需求量，具体表示为：
[0086][0087]
其中，cj为备选点j的设施建设成本，若在备选点j建设设施，则xj＝1，否则为0，hi为需求点 i的需求量，需求点i被j点覆盖时，z
ij
＝1，否则为0，约束条件限定了一个需求点只能由覆盖半径范 围内的备选点满足。
[0088]
利用启发式算法进行求解，得到每个县(市、区)是否需要建设区域(a1级)通用机场。
[0089]
其中，需求点i的需求量hi根据各县区已有交通运输方式及发展需求，量化预测短途通航运输出行需 求量，可采用线性回归预测等方法求解。
[0090]
本实施例中，步骤s3具体包括：
[0091]
基于根据步骤s1，分析各县(市、区)规划情况，得到县(市、区)内除a1级别外其他类型通用机 场(a2级、a3级、b级)的备选点。
[0092]
提取县(市、区)内通航需求，如喷洒农药、旅游观光、物流运输、空中巡逻等，得到
县(市、区) 内各类通航需求点位置及其需求量；抽象出各个需求点的需求量wi，以及满足需求的通用机场级别li，其 中，i∈r，r为县区内需求点集合。
[0093]
由于我国目前通用机场级别定义较为模糊，仅从载客人数上对机场规模进行区分，对城市内部建设的 小型直升机、无人机起降场的规模级别划分不够精细化，不利于考虑成本的综合协同规划。因此本发明在 现有通用机场分级基础上，对各类通用机场进一步划分级别：小型无人机起降点，级别为1；中型无人机 起降场，级别为2；大型无人机起降平台/b级通用机场，级别为3；a2级短跑道通用机场，级别为4；a1 级通用机场，级别为5。
[0094]
根据机场级别不同，每一个备选点j∈j可规划不同的级别，表示为yj。其中，当yj＝0时表示在备 选点j处不建设任何级别的机场。不同级别的机场需投入的建设成本不同，分别为sk。
[0095]
为了方便计算成本，用成本向量s＝(s0,s1,s2,s3,s4,s5)来表示各级别机场的建设成本，其中 s0＝0；引入大小为6
×
j的矩阵b，表示各备选点选择的机场级别，其中b(yj+1,j)＝1，其余元素 为0。如备选点的机场建设决策为y＝{1,3,1,0,5}，则可表示如下：
[0096][0097]
由此，可得该选址结果的建设总成本为s'b，其中，s'＝(s,
…
,s)
t
为成本矩阵，由j个成本向量 构成。
[0098]
若该县需建设a1级通用机场，则将其作为备选机场级别之一。由此，若某备选点规划的机场等级 yj＞li，则认为需求点i可以被备选点j服务，即需求被满足，q
ij
＝1，否则为0。由此可以得到所有 满足需求点的对应备选点编号集合为：g＝{(i,j)|yj＞li}；
[0099]
在集合g中，寻找能满足编号为i的需求点的备选点，并计算出这些备选点与此需求点的距离，取出 满足需求点i的最小服务距离
[0100]
确定所有机场备选点以及各类型通航需求点之后，为了尽可能高效地满足各个需求点需求，以及尽可 能低的建设成本为目标，建立多目标选址模型，表示如下：
[0101][0102]
其中，ri表示规划方案中满足需求点i需求的待建机场中的最小距离；g表示满足需求点i的备选点 集合；s为成本向量，向量中个元素表示建设不同级别机场的成本，其中不在该备选点建设机场则成本为 0；b为备选点建设机场的级别矩阵。
[0103]
利用启发式算法进行求解，得到县区内建设机场的数量、具体位置以及相应机场级别，如图3所示 a1级机场位于县区西南侧，具备两条跨县运输航线，标志h表示a2级通用机场，与a1级机场构成县区 内运输主干线，并服务于各需求点，组成多级别通用航路网络；
[0104]
本实施例中，步骤s4具体包括：
[0105]
确定规划更新周期；
[0106]
在一个周期内，实时获取城市规划进程，更新城市需求点，或已有需求点的需求量变化；
[0107]
将新增需求点或已有需求点的需求量变化输入至多目标选址模型，如图4所示；
[0108]
利用启发式算法求解，得到下个规划周期中新增的机场级别与位置；
[0109]
得到多层次、精细化的通用机场网络，并实现不断优化更新。
[0110]
本发明另一个实施例提供一种区域范围内通用机场网络协同布局规划装置，包括：
[0111]
第一规划模块，用于基于区域范围内自然环境、人口分布及迁移趋势，以县区为单位，以所能覆盖的 需求量最大为目标，确定需要建设区域a1级通用机场的县区；
[0112]
选择模块，用于在区域范围内的各县区内部，基于县区规划和通航需求，确定县区内部各级别通用机 场需求点位置和需求量，以及满足需求点的备选点集合；
[0113]
以及，
[0114]
第二规划模块，用于基于县区内部各级别通用机场需求点位置、需求量以及满足需求点的备选点集合， 以建设成本和服务距离最小为目标建立多目标选址模型，求解得到各县区内部所需建设通用机场级别、数 量和位置。
[0115]
本实施例中，第一规划模块具体用于，
[0116]
以县区为单位，建立如下目标函数：
[0117][0118]
其中，cj为备选点j的设施建设成本，若在备选点j建设设施，则xj＝1，否则为0，hi为需求点 i的需求量，需求点i被备选点j覆盖时，z
ij
＝1，否则为0，m为备选点集合，r表示区域a1级通用 机场的覆盖半径，d
ij
表示需求点i与备选点j之间的距离；
[0119]
其中，需求点为区域范围内所有县区；
[0120]
利用启发式算法对所述目标函数进行求解，得到xj，即得到需要建设区域a1级通用机场的县区。
[0121]
本实施例中，第二规划模块具体用于，
[0122]
以建设成本和服务距离最小为目标建立多目标选址模型如下：
[0123][0124]
其中，ri表示满足需求点i需求的备选点中的最小距离，r
ij
表示需求点i与满足需求点i的备选点j 之间的距离，g表示满足需求点i的备选点集合，r为县区内需求点集合，j表示县区内规划的备选点 集合，s'为成本矩阵，b为备选点的级别矩阵，wi为需求点i的需求量，yj表示备选点j的通用机场级 别，yj＝0表示在备选点j不建设任何级别的通用机场，li表示需求点i的通用机场级别，sk, k＝0,1,2,3,4,5表示级别为k的通用机场建设成本，s0＝0，
[0125]
若yj＞li，则q
ij
＝1，否则q
ij
＝0；
[0126]
采用启发式算法对所述多目标选址模型进行求解，得到各县区内所需建设通用机场级别、数量和位置；
[0127]
其中级别定义如下：
[0128]
小型无人机起降点，级别为1；中型无人机起降场，级别为2；大型无人机起降平台/b级通用机场， 级别为3；a2级短跑道通用机场，级别为4；a1级通用机场，级别为5。
[0129]
本领域内的技术人员应明白，本技术的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序
产品。因此，本申 请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本技术可采 用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、 cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
[0130]
本技术是参照根据本技术实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来 描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/ 或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处 理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的 处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定 的功能的装置。
[0131]
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机 可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在 流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
[0132]
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设 备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用 于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
[0133]
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对 本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修 改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求 保护范围之内。
技术特征：1.一种区域范围内通用机场网络协同布局规划方法，其特征在于，包括：基于区域范围内自然环境、人口分布及迁移趋势，以县区为单位，以所能覆盖的需求量最大为目标，确定需要建设区域a1级通用机场的县区；在区域范围内的各县区内部，基于县区规划和通航需求，确定县区内各类通航需求点位置及需求量，以及满足需求点需求的通用机场级别和满足需求点的备选点集合；基于县区内部各类通用机场需求点位置、需求量以及满足需求点的备选点集合，以建设成本和服务距离最小为目标建立多目标选址模型，求解得到各县区内部所需建设通用机场级别、数量和位置。2.根据权利要求1所述的一种区域范围内通用机场网络协同布局规划方法，其特征在于，所述以所能覆盖的需求量最大为目标，确定需要建设区域a1级通用机场的县区，包括：以县区为单位，建立如下目标函数：其中，c
j
为备选点j的设施建设成本，若在备选点j建设设施，则x
j
＝1，否则为0，h
i
为需求点i的需求量，需求点i被备选点j覆盖时，z
ij
＝1，否则为0，m为备选点集合，r表示区域a1级通用机场的覆盖半径，d
ij
表示需求点i与备选点j之间的距离；所述需求点为区域范围内所有县区；利用启发式算法对所述目标函数进行求解，得到x
j
，即得到需要建设区域a1级通用机场的县区。3.根据权利要求2所述的一种区域范围内通用机场网络协同布局规划方法，其特征在于，所述备选点集合m确定如下，在区域范围内筛选符合以下任意一个条件的县区作为备选点：具有10～29座航空器经营性载人飞行业务的县区；最高月起降架次达到3000以上的县区；具有纳入政府应急救援及公共服务基础设施体系的机场的县区。4.根据权利要求1所述的一种区域范围内通用机场网络协同布局规划方法，其特征在于，根据县区内部喷洒农药、旅游观光、物流运输和空中巡逻的需求，确定县区内各类通航需求点位置及需求量，以及满足需求点需求的通用机场级别；所述级别定义如下：小型无人机起降点，级别为1；中型无人机起降场，级别为2；大型无人机起降平台/b级通用机场，级别为3；a2级短跑道通用机场，级别为4；a1级通用机场，级别为5。5.根据权利要求4所述的一种区域范围内通用机场网络协同布局规划方法，其特征在于，确定满足县区内需求点的备选点集合如下：
若备选点j规划的通过机场级别大于需求点i需求的通过机场级别，则需求点i能够被备选点j服务，则备选点j为满足需求点的备选点。6.根据权利要求5所述的一种区域范围内通用机场网络协同布局规划方法，其特征在于，所述以建设成本和服务距离最小为目标建立多目标选址模型如下：其中，r
i
表示满足需求点i需求的备选点中的最小距离，r
ij
表示需求点i与满足需求点i的备选点j之间的距离，g表示满足需求点i的备选点集合，r为县区内需求点集合，j表示县区内规划的备选点集合，s'为成本矩阵，b为备选点的级别矩阵，w
i
为需求点i的需求量，y
j
表示备选点j的通用机场级别，y
j
＝0表示在备选点j不建设任何级别的通用机场，l
i
表示需求点i的通用机场级别，s
k
,k＝0,1,2,3,4,5表示级别为k的通用机场建设成本，s0＝0，若y
j
＞l
i
，则q
ij
＝1，否则q
ij
＝0。7.根据权利要求6所述的一种区域范围内通用机场网络协同布局规划方法，其特征在于，采用启发式算法对所述多目标选址模型进行求解，得到各县区内所需建设通用机场级别、数量和位置。8.根据权利要求6所述的一种区域范围内通用机场网络协同布局规划方法，其特征在于，还包括基于县区内需求点的变化进行动态规划的步骤如下：在一个规划更新周期内，实时获取县区内需求点，或已有需求点的需求量变化；将新增需求点或已有需求点的需求量变化输入至所述多目标选址模型中进行求解，得到下个规划周期中新增的通过机场级别与位置。9.一种区域范围内通用机场网络协同布局规划装置，其特征在于，包括：第一规划模块，用于基于区域范围内自然环境、人口分布及迁移趋势，以县区为单位，以所能覆盖的需求量最大为目标，确定需要建设区域a1级通用机场的县区；选择模块，用于在区域范围内的各县区内部，基于县区规划和通航需求，确定县区内各类通航需求点位置及需求量，以及满足需求点需求的通用机场级别和满足需求点的备选点集合；以及，第二规划模块，用于基于县区内部各类通用机场需求点位置、需求量以及满足需求点的备选点集合，以建设成本和服务距离最小为目标建立多目标选址模型，求解得到各县区内部所需建设通用机场级别、数量和位置。10.根据权利要求9所述的一种区域范围内通用机场网络协同布局规划装置，其特征在
于，所述第一规划模块具体用于，以县区为单位，建立如下目标函数：其中，c
j
为备选点j的设施建设成本，若在备选点j建设设施，则x
j
＝1，否则为0，h
i
为需求点i的需求量，需求点i被备选点j覆盖时，z
ij
＝1，否则为0，m为备选点集合，r表示区域a1级通用机场的覆盖半径，d
ij
表示需求点i与备选点j之间的距离；所述需求点为区域范围内所有县区；利用启发式算法对所述目标函数进行求解，得到x
j
，即得到需要建设区域a1级通用机场的县区。11.根据权利要求9所述的一种区域范围内通用机场网络协同布局规划装置，其特征在于，所述第二规划模块具体用于，以建设成本和服务距离最小为目标建立多目标选址模型如下：其中，r
i
表示满足需求点i需求的备选点中的最小距离，r
ij
表示需求点i与满足需求点i的备选点j之间的距离，g表示满足需求点i的备选点集合，r为县区内需求点集合，j表示县区内规划的备选点集合，s'为成本矩阵，b为备选点的级别矩阵，w
i
为需求点i的需求量，y
j
表示备选点j的通用机场级别，y
j
＝0表示在备选点j不建设任何级别的通用机场，l
i
表示需求点i的通用机场级别，s
k
,k＝0,1,2,3,4,5表示级别为k的通用机场建设成本，s0＝0，若y
j
＞l
i
，则q
ij
＝1，否则q
ij
＝0；采用启发式算法对所述多目标选址模型进行求解，得到各县区内所需建设通用机场级别、数量和位置；所述级别定义如下：小型无人机起降点，级别为1；中型无人机起降场，级别为2；大型无人机起降平台/b级
通用机场，级别为3；a2级短跑道通用机场，级别为4；a1级通用机场，级别为5。
技术总结本发明公开了一种区域范围内通用机场网络协同布局规划方法及装置，该方法基于区域范围内自然环境、人口分布及迁移趋势，以县区为单位，并以县区同时作为需求点和备选点，以所能覆盖的需求量最大为目标，确定需要建设区域A1级通用机场的县区；然后在各县（市、区）内部，面向多种通航需求，基于县区内部各级别通用机场需求点位置、需求量以及满足需求点的备选点集合，以建设成本和服务距离最小为目标建立多目标选址模型，实现差异化、精细化的多级别（A2级、A3级、B级）通航机场协同布局；本发明能够解决我国通用机场数量少，用途分类不够明确、规划不成体系、方法不科学等问题。方法不科学等问题。方法不科学等问题。
技术研发人员：张洪海 刘皞 钟罡
受保护的技术使用者：南京天城交通研究院有限公司
技术研发日：2022.05.07
技术公布日：2022/11/1
