(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111659049.4 (22)申请日 2021.12.3 0 (71)申请人 中国民用航空总局第二研究所 地址 610000 四川省成 都市武侯区二环路 南二段17号 (72)发明人 刘畅　吕明　罗谦　张兴锐　 邓强强　陈哲　潘野　陈肇欣　 夏欢　党婉丽　 (74)专利代理 机构 北京超凡宏宇专利代理事务 所(特殊普通 合伙) 11463 代理人 杨奇松 (51)Int.Cl. G06F 30/27(2020.01) G06Q 10/04(2012.01) G06Q 10/06(2012.01)G06Q 50/30(2012.01) G06N 3/04(2006.01) G06N 3/08(2006.01) G06F 119/12(2020.01) (54)发明名称 基于数字孪生的机场航站楼离港优化运行 仿真系统及方法 (57)摘要 本申请提供一种基于数字孪生的机场航站 楼离港优化运行仿真系统及方法。 该系统包括： 输入层， 用于实时获取实时运行数据， 以及存储 历史运行数据、 离港业务逻辑流程、 资源调度策 略规则和场景数据； 功能层， 用于调用输入层的 各数据， 并对历史运行数据和资源调度策略规则 进行存储， 以及对实时运行数据进行处理， 得到 处理后的数据； 并根据场景数据、 离港业务逻辑 流程和处理后的数据， 预测出第一预测结果； 应 用层， 用于根据功能层发送的处理后的数据、 离 港业务逻辑流程、 第一预测结果、 历史运行数据 及资源调度策略规则， 生成最优资源调度策略。 通过该系统， 能改善现有技术无法自动生成针对 未来时间段的业务运行状态的资源调度策略的 问题。 权利要求书3页 说明书11页 附图5页 CN 114297935 A 2022.04.08 CN 114297935 A 1.一种基于数字孪生的机场航站楼离港优化运行仿真系统， 其特征在于， 所述系统包 括： 输入层、 功能层和应用层； 所述输入层， 用于实时获取实时运行数据， 以及存储历史运行数据、 离港业务逻辑流 程、 资源调 度策略规则和 场景数据， 其中， 所述离港业务逻辑流程表征进 行资源调 度的机场 航站楼内对应的各环节， 以及所述各环节之间的关系； 所述实时运行数据为实时采集的旅 客数据、 工作人员数据、 托运行李货物数据和设备设施运行数据； 所述历史运行数据为预设 的历史时间段内的旅客数据、 工作人员数据、 托运行李货物数据和设备设施运行数据； 所述 场景数据为所述机场航站 楼的三维场景模型 数据； 所述功能层， 用于调用所述输入层的各数据， 并对所述历史运行数据和所述资源调度 策略规则进行存储， 以及对所述实时运行数据进行处理， 得到数据结构一致且时间同步的 处理后的数据； 并根据所述场景数据、 所述离港业务逻辑流程和所述处理后的数据， 预测出 表征预设时间段内所述机场航站 楼内各业 务运行态势的第一预测结果； 所述应用层， 用于根据 所述功能层发送的所述处理后的数据、 所述离港业务逻辑流程、 所述第一预测结果、 所述历史运行 数据及所述资源调度策略规则， 生成最优资源调度策略。 2.根据权利要求1所述的系统， 其特 征在于， 所述应用层包括： 运行状态诊断单元， 用于通过预设的诊断算法对所述处理后的数据和所述离港业务逻 辑流程进行处 理， 获取当前时间下的运行状态数据； 历史运行数据学习单元， 用于向所述功能层发起对所述历史运行数据的调用， 并通过 预设的预测算法对所述运行状态数据和接收到的所述历史运行数据进 行处理， 获取表征所 述预设时间段内所述机场航站 楼内各业 务运行态势的第二预测结果； 动态推演结果评估单元， 用于通过预设的集成学习算法对所述第 一预测结果和所述第 二预测结果进 行处理， 获取表征所述预设时间段内所述机场航站楼内各业务运行状态的最 优预测结果； 策略调整单元， 将最优预测结果输入预设的神经网络模型， 获取所述最优资源调度策 略， 所述神经网络模型为所述策略调整单元第一次向所述功能层调用所述资源调度策略规 则时， 根据调用的资源调度策略规则构建的神经网络模型。 3.根据权利要求1所述的系统， 其特 征在于， 所述功能层包括： 预测模块， 用于对所述实时运行数据进行处理， 得到所述处理后的数据； 根据所述场景 数据、 所述离港业务逻辑流程和所述处理后的数据， 预测出所述第一预测结果； 并将所述处 理后的数据、 所述离 港业务逻辑流程和所述第一预测结果发送至所述应用层； 存储数据调用模块， 用于对所述历史运行数据和所述资源调度策略规则进行存储； 并 在所述应用层发起调用请求时， 将所述调用请求对应的数据发送至所述应用层。 4.根据权利要求3所述的系统， 其特 征在于， 所述预测模块包括： 数据处理单元， 用于对所述实时运行数据依次进行清洗补全处理、 时间同步与格式转 换处理以及剔除重复字段处 理， 得到所述处 理后的数据； 孪生仿真预测单元， 用于根据 所述离港业务逻辑流程和所述场景数据构建与 所述机场 航站楼一致的运行环境， 并结合所述处理后的数据进 行仿真， 生成所述第一预测结果； 并将 所述处理后的数据、 所述离 港业务逻辑流程和所述第一预测结果发送至所述应用层。 5.根据权利要求3所述的系统， 其特征在于， 所述功能层还包括动态交互模块， 所述动权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 114297935 A 2态交互模块用于通过预设的处理算法对所述应用层发送的所述最优资源调度策略进行分 类， 获取交 互建议和控制命令， 并将所述交 互建议和所述控制命令发送至 输出层。 6.一种基于数字孪生的机场航站楼离港优化运行仿真方法， 其特征在于， 所述方法包 括： 获取实时运行数据、 历史运行数据、 离港业务逻辑流程、 资源调度策略规则和场景数 据， 其中， 所述离港业务逻辑流程表征进 行资源调 度的机场航站楼内对应的各环节， 以及所 述各环节之间的关系， 所述 实时运行数据为 实时采集的旅客数据、 工作人员数据、 托运行李 货物数据和设备设施运行数据， 所述历史运行数据为预设的历史时间段内的旅客数据、 工 作人员数据、 托运行李货物数据和设备设施运行数据， 所述场景数据为所述机场航站楼的 三维场景模型 数据； 对所述实时运行数据依次进行清洗补全处理、 时间 同步与格式转换处理以及剔除重复 字段处理， 获取数据结构一 致且时间同步的处 理后的数据； 根据所述场景数据和所述离港业务逻辑流程， 构建与所述机场航站楼一致的运行环 境， 并结合所述处理后的数据进行仿真， 生成表征预设时间段内所述机场航站楼内各业务 运行态势的第一预测结果； 根据所述处理后的数据、 所述离港业务逻辑流程、 所述第 一预测结果、 所述历史运行数 据和所述资源调度策略规则， 生成最优资源调度策略。 7.根据权利要求6所述的方法， 其特征在于， 所述根据所述处理后的数据、 所述离港业 务逻辑流程、 所述第一预测结果、 所述历史运行数据和所述资源调度策略规则， 获取最优资 源调度策略， 包括： 根据预设的预测算法和诊断算法， 对所述处理后的数据、 所述离港业务逻辑流程和所 述历史运行数据进行 处理， 获取表征所述预设时间段内所述机场航站楼内各业务运行态势 的第二预测结果； 根据预设的集成学习算法， 对所述第一预测结果和所述第二预测结果进行处理， 获取 表征所述预设时间段内所述机场航站 楼内各业 务运行态势的最优预测结果； 将所述最优预测结果输入预设的神经网络模型， 获取最优资源调度策略， 所述神经网 络模型是根据所述资源调度策略规则构建的神经网络模型。 8.根据权利要求7所述的方法， 其特征在于， 根据预设的预测算法和诊断算法， 对所述 处理后的数据、 所述离港业务逻辑流程和所述历史运行数据进行处理， 获取表征所述预设 时间段内所述机场航站 楼内各业 务运行态势的第二预测结果， 包括： 根据所述诊断算法， 对所述处理后的数据和所述离港业务逻辑流程进行处理， 获取当 前时间下的运行状态数据； 根据所述预测算法， 对所述运行状态数据和所述历史运行数据进行处理， 获取所述第 二预测结果。 9.一种电子设备， 其特 征在于， 包括： 处 理器和存 储器， 所述处 理器和所述存 储器连接； 所述存储器用于存 储程序； 所述处理器用于运行存储在所述存储器中的程序， 执行如权利要求6 ‑8中任一项所述 的方法。 10.一种计算机可读存储介质， 其特征在于， 其上存储有计算机程序， 所述计算机程序权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 114297935 A 3