一种计及记录偏差的航空数据匹配方法组成比例

本发明专利技术属于领域属于民航安全管理领域，解决由于不同源数据在时间上存在记录偏差而难以正确匹配的技术问题，本发明专利技术提供一种计及记录偏差的航空数据匹配方法，获取不同来源的航空数据；从航空数据中提取关键字段，并统一关键字段的时区；所述关键字段包括机号、起飞时间与着陆时间；设置参数c与参数d，并且c≤d；所述参数c为起飞时间差阈值，参数d为飞行时长阈值；根据参数c与参数d采用基础匹配算法进行匹配。本发明专利技术通过引入起飞时间差来克服记录偏差，并增加飞行时长作为匹配条件，避免片面化的进行判断，提高匹配结果的正确率。本发明专利技术通过优化参数c与参数d来均衡漏配率和误配率。过优化参数c与参数d来均衡漏配率和误配率。过优化参数c与参数d来均衡漏配率和误配率。

【技术实现步骤摘要】
一种计及记录偏差的航空数据匹配方法


[0001]本专利技术属于民航安全管理领域，具体涉及一种计及记录偏差的航空数据匹配。

技术介绍

[0002]随着QAR设备(快速访问记录器，quick access recorder)在民用航空器上的普及，基于大数据分析的民航安全管理已经成为中国民航发展的必然趋势，但也给民航安全管理的技术和手段带来了全新的挑战。民航安全管理数据涉及到人、机、环、管的多个环节，对于不同来源的数据进行有效的匹配融合是进行有效数据分析的前提，其中QAR数据(机)和运控数据(管)的匹配又是重中之重。目前航空管理部门和航空公司所采取的主流方法是利用机号和起飞时间来进行简单匹配。这种方式存在两个方面的不足：
[0003]1、由于QAR数据和FODC数据(运控数据)中的起飞时间存在一定的记录偏差，这种简单的匹配方式的匹配精度不足。例如管理端先发出起飞指令，此时FODC数据会根据起飞指令记录一个起飞时间，飞机端收到起飞指令后再起飞，此时QAR数据会记录一个实际的起飞时间，那么单纯通过起飞时间进行数据匹配，由FODC数据中的起飞时间与QAR数据中的起飞时间不同，FODC数据与QAR数据不能匹配成功。
[0004]2、数据匹配存在两类可能的错误：漏配(实际可以匹配上但方法输出匹配失败)和误配(实际不能匹配但方法输出匹配成功)。目前的匹配方法没有考虑对两种错误匹配的概率进行控制，从而可能出现某种错误率过大的情况。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供一种计及记录偏差航空数据匹配方法，解决由于不同源数据在时间上存在记录偏差而难以正确匹配的技术问题。
[0006]本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种计及记录偏差的航空数据匹配方法，获取不同来源的航空数据；从航空数据中提取关键字段，并统一关键字段的时区；所述关键字段包括机号、起飞时间与着陆时间；
[0007]设置参数c与参数d，并且c≤d；所述参数c为起飞时间差阈值，所述参数d为飞行时长阈值；
[0008]采用基础匹配算法进行匹配，包括如下步骤：
[0009]判断不同来源的待匹配的两条航空数据的机号是否相同，如果第一来源航空数据中的机号与第二来源航空数据的机号不相同或在第二来源航空数据中没有记录，则匹配失败；若是，则继续根据两条航空数据的起飞时间差进行匹配；
[0010]若所述起飞时间差小于等于参数c，则匹配成功；若所述起飞时间差大于参数c，则继续根据飞行时长进行匹配，所述飞行时长为起飞时间与着陆时间之差；
[0011]若第一来源航空数据的飞行时长小于等于参数d，则匹配失败。
[0012]进一步的，所述关键字段还包括起飞机场；若第一来源航空数据的飞行时长大于参数d，则继续根据起飞机场进行匹配；
[0013]若起飞机场不相同或没有记录，则匹配失败；若起飞机场相同，则继续根据两条航空数据的起飞时间差进行匹配；
[0014]若起飞时间差小于等于参数d，则匹配成功；若起飞时间差大于参数d，则匹配失败。
[0015]进一步的，根据指定的漏配率α与误配率β来确定参数c与参数d：
[0016]建立目标函数如下：
[0017][0018]式中，f(c,d)表示利用历史上真实匹配的数据对估计得到的在参数c与参数d下的漏配率；表示在参数c与参数d下，采用基础匹配算法时，所有在第二来源航空数据中找得到机号的记录里，算法输出“匹配成功”的比例；p(α,β)表示在漏配率和误配率分别为α和β下时，根据历史上真实匹配的数据估计得到匹配成功的比例；Θ为优化的参数空间，取c∈(0,90],d∈[c,240]；
[0019]在优化空间中搜索，获取最优参数组合
[0020]进一步的，对于指定的漏配率α与误配率β，如果在优化的参数空间里找不到参数c和参数d使得目标函数的值小于设定阈值，则表示所指定的漏配率α与误配率β不合适，那么重新指定漏配率α与误配率β，直到目标函数的值小于设定阈值。
[0021]进一步的，按如下公式计算f(c,d)：
[0022]f(c,d)＝P(X>c且Y<d真实匹配)+P(X≥d且Y≥d真实匹配)
[0023]式中，X表示起飞时间差；Y表示飞行时长；P(X>c且Y<d|真实匹配)表示在历史真实匹配的数据对里发生起飞时间差超过参数c，且飞行时长小于参数d的比例；P(X≥d且Y≥d真实匹配)表示在历史真实匹配的数据对里发生起飞时间差不低于参数d，且飞行时长不低于参数d的比例。
[0024]进一步的，所述在参数c与参数d下基础匹配算法的理论成功匹配比例p(α,β)的计算公式如下：
[0025]p(α,β)＝(1
‑
α)
×
p+β
×
(1
‑
p)
[0026]式中，α为指定的漏配率；β为指定的误配率；p表示根据历史上真实匹配数据估计得到的，所有在第二来源航空数据里找得到机号的记录里，真实存在匹配航班的比例。
[0027]进一步的，采用将参数空间进行离散化并逐点计算目标函数值的格点优化法求解最优参数组合
[0028]进一步的，包括来自管理端的FODC数据与来自飞机端的QAR数据。
[0029]进一步的，在提取字段前，对航空数据进行数据清洗，包括去重处理。
[0030]与现有技术相比，本专利技术的有益效果包括：
[0031]1、现有技术单纯通过机号与起飞时间进行数据匹配，忽略了不同源数据在记录起飞时间时存在的不同步。然而，本专利技术通过引入起飞时间差来克服记录偏差，并增加飞行时长作为匹配条件，避免片面化的进行判断，提高匹配结果的正确率。
[0032]2、本专利技术还增加了起飞机场作为匹配条件，那么不仅能够从时间维度进行匹配，
还能从空间维度进行匹配，更加全面的进行判断，进一步提供匹配精度。
[0033]3、本专利技术通过优化参数c与参数d来均衡漏配率和误配率，既能够避免过于宽松的算法降低漏配率的同时提高了误配率，又能够避免过于严格的算法降低误配率的同时提高漏配率。
[0034]4、现有技术的漏配率和误配率是固定的，然而，本专利技术的漏配率和误配率是能够根据自身需求相对灵活地指定的，也就是说具有可调节性。指定漏配率和误配率后，再根据目标函数求解出能够满足漏配率和误配率的最优参数组合
附图说明
[0035]图1为本具体实施方式中基础匹配算法的流程图。
具体实施方式
[0036]本具体实施方式以匹配来自管理端的FODC数据与来自飞机端的QAR数据为例进行说明。本具体实施方式的技术方案主要分为两个部分：第一部分是以清洗后的QAR数据和运控数据FODC为数据依托，构建基础匹配算法。第二部分是确定基础匹配算法中的所需要的两个关键参数值(参数c与参数d)，从而使得最终得到的匹配算法可以达到指定的漏配率和误配率(在基础匹配算法可以达到的范围内)。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种计及记录偏差的航空数据匹配方法，其特征在于，获取不同来源的航空数据；从航空数据中提取关键字段，并统一关键字段的时区；所述关键字段包括机号、起飞时间与着陆时间；设置参数c与参数d，并且c≤d；所述参数c为起飞时间差阈值，所述参数d为飞行时长阈值；采用基础匹配算法进行匹配，包括如下步骤：判断不同来源的待匹配的两条航空数据的机号是否相同，如果第一来源航空数据中的机号与第二来源航空数据的机号不相同或在第二来源航空数据中没有记录，则匹配失败；若是，则继续根据两条航空数据的起飞时间差进行匹配；若所述起飞时间差小于等于参数c，则匹配成功；若所述起飞时间差大于参数c，则继续根据飞行时长进行匹配，所述飞行时长为起飞时间与着陆时间之差；若第一来源航空数据的飞行时长小于等于参数d，则匹配失败。2.根据权利要求1所述的计及记录偏差的航空数据匹配方法，其特征在于，所述关键字段还包括起飞机场；若第一来源航空数据的飞行时长大于参数d，则继续根据起飞机场进行匹配；若起飞机场不相同或没有记录，则匹配失败；若起飞机场相同，则继续根据两条航空数据的起飞时间差进行匹配；若起飞时间差小于等于参数d，则匹配成功；若起飞时间差大于参数d，则匹配失败。3.根据权利要求1所述的计及记录偏差的航空数据匹配方法，其特征在于，根据指定的漏配率α与误配率β来确定参数c与参数d：建立目标函数如下：式中，f(c,d)表示利用历史上真实匹配的数据对估计得到的在参数c与参数d下的漏配率；表示在参数c与参数d下，采用基础匹配算法时，所有在第二来源航空数据中找得到机号的记录里，算法输出“匹配成功”的比例；p(α,β)表示在漏配率和误配率分别为α和β下时，根据历史上真实匹配的数据估计得到匹配成功的比例；Θ为优化的参数空间，取c∈(0,90],d∈[c,240]；在优化空间中搜索，获取最优参数组合4.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵新斌，俞力玲，方方，张日权，王馨雨，
申请(专利权)人：华东师范大学上海对外经贸大学，
类型：发明
国别省市：