基于US-D-DD飞机油耗区间估计

陈静杰，王 希

(1.中国民航大学 电子信息与自动化学院，天津 300300；2.中国民航大学 计算机科学与技术学院，天津 300300；3.中国民航大学 中国民航环境与可持续发展研究中心(智库)，天津 300300；4.中国民航大学 综合交通大数据应用技术国家工程实验室，天津 300300)

0 引 言

目前，国内外很多学者从不同角度对飞机油耗进行了研究，主要分为基于飞机性能参数的油耗模型[1-3]和基于飞行数据分析的油耗模型[4-7]。然而实际的油耗分析和预测模型参数具有很强的不确定性。由于风向、风速、温湿度、驾驶员习惯等众多因素的影响，同一航程所对应的飞机油耗差异较大，点预测结果必然无法表征实际飞机油耗潜在的随机性。因此如果能在点预测的结果上，对由不确定性因素引起的预测结果变动范围进行量化，从而显示出油耗数值波动的区间。目前国内外还没有对飞机航段油耗应用场景下的区间估计的研究，主要运用在电力负荷、风速等领域。Yang等[8]采用了Bootstrap自助法对于小样本构造样本进行估计；Zong等[9]采用了高斯过程回归(GPR)对不同核函数建模进行区间估计；Wang等[10]基于BP神经网络多输出特性的风电距离预测模型；Yang等[11]提出一种基于双变量经验模态分解技术和最小二乘支持向量机的组合区间预测方法；Yang等[12]提出一种基于Beta分布的风电功率预测误差区间的估计方法；Fan等[13]利用贝叶斯框架下的相关向量机模型可以获得概率输出，量化预测结果的不确定性。

同时，多数情况下飞机油耗都会存在着因业载、飞行时间、风速等原因而导致油耗相对较多/少的问题，这种情况下，这部分航程对应的油耗数据集相对近邻航程的数据集会整体偏上或者偏下。……