(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 202111438940.5 (22)申请日 2021.11.30 (71)申请人 中国民航大 学 地址 300000 天津市东 丽区津北公路2898 号 (72)发明人 赵元棣　吴佳馨　罗琳璐　王中义　 李科频　罗鸿菲　 (74)专利代理 机构 天津心知意达知识产权代理 事务所(普通 合伙) 12260 代理人 赵雪红 (51)Int.Cl. G06Q 10/04(2012.01) G06Q 10/06(2012.01) G06Q 50/30(2012.01) (54)发明名称 一种航空器 燃油消耗的预测方法 (57)摘要 本发明提供了一种航空器燃油消耗的预测 方法， 包括步骤： 根据各航班航路点、 起落机场和 飞行计划， 将整个飞行过程划分为22个航段； 运 用相关性分析法提取与飞行油耗相关性较高的 参数作为输入； 通过随机森 林算法分别对各航段 飞行燃油消耗进行回归预测， 并使用网格搜索法 确定随机森 林算法的重要参数； 最终预测值为分 航段的预测值之和， 通过预测值评估模型。 本方 法的精确度相比行业 现有飞行计划系统(Flight   Planning  System， FPS)算油精确度有所提升， 能 够达到提高航油使用效率、 提高航司经济效益、 降低行业整体耗油水平的目的， 为航空公司进行 燃油决策提供理论参考， 为实现民航业的双碳目 标作出贡献。 权利要求书2页 说明书7页 附图3页 CN 114154708 A 2022.03.08 CN 114154708 A 1.一种航空器燃油消耗的预测方法， 其特 征在于： 包括 步骤： S1： 根据各航班航路点、 起 落机场和飞行计划， 将飞行 过程划分为2 2个飞行航段； S2： 运用相关性分析法提取与飞行油耗相关性高的6类参数作为输入； S3： 利用随机森林算法对飞行燃油消耗进行回归预测， 最终预测值为各分航段预测值 之和； S4： 通过将模型 预测值、 FP S系统预测值分别于真实值进行对比， 对 模型进行评估。 2.根据权利要求1所述的一种航空器燃油消耗的预测方法， 其特征在于： 所述步骤S1包 括以下步骤： A1： 采集签派飞行计划 和实际落 地剩油数据， 并将其存 储入计算机； A2： 初始数据处 理， 包括燃油消耗数据的筛 选、 燃油消耗相关因素 数据的提取。 3.根据权利要求1所述的一种航空器燃油消耗的预测方法， 其特征在于： 所述步骤S2包 括以下步骤： B1： 输入样本航班数据； B2： 对数据样本进行归一 化处理； B3： 对归一化处理后的数据进行 特征提取得到参数。 4.根据权利要求3所述的一种航空器燃油消耗的预测方法， 其特征在于： 所述步骤B3 中， 利用相皮尔逊关性分析方法， 计算各参数与航空器实际飞行燃油 消耗的相关系数， 剔除 相关系数绝对值小于 0.2的参数。 5.根据权利要求1所述的一种航空器燃油消耗的预测方法， 其特征在于： 所述步骤S3包 括以下步骤： C1： 对随机森林各参数进行择优， 采用网格搜索 法， 分别得出每一航段所需的最适决策 树个数参数和最 适决策树 最大深度参数； C2： 对每个航段构建各自回归决策树； C3： 将各航段参数代入每个航段的随机森林回归中进行训练， 使用测试集得出每一航 段的预测结果， 最终结果 为所有航段的预测油量之和。 6.根据权利要求5所述的一种航空器燃油消耗的预测方法， 其特征在于： 所述步骤S3 中， 随机森林参数择优包括两部分： RF框架参数择优， RF决策树参数择优； 首先对外层的框 架参数决策树个数 择优， 再对内层的决策树 参数决策树 最大深度择优。 7.根据权利要求1所述的一种航空器燃油消耗的预测方法， 其特征在于： 所述步骤S4包 括以下步骤： D1： 计算该模型和FPS模型的均方误差(MSE)、 平均绝对误差(MAE)、 拟合优度(R2)、 准确 率、 相对误差； D2： 利用上述评价指标值对该模型进行评估分析。 8.一种航空器燃油消耗的预测装置， 包括 数据收集模块， 用于根据各航班航路点、 起落机场和飞行计划， 将飞行过程划分为22个 飞行航段； 特征提取模块， 用于通过相关性分析法提取与飞行油耗相关性高的6类参数作为输入； 数据处理模块， 用于利用随机森林算法对飞行燃油消耗进行回归预测， 最终预测值为 各分航段 预测值之和；权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114154708 A 2结果输出模块， 用于通过将模型预测值、 FPS系统预测值分别于真实值进行对比， 对模 型进行评估。 9.一种终端， 其特征在于： 所述终端包括一个或多个处理器； 存储装置， 用于存储一个 或多个程序； 当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行， 使得所述一个或多个 处理器实现如权利要求1 ‑7中任一所述的一种航空器燃油消耗的预测方法。 10.一种计算机可读存储介质， 其上存储有计算机程序， 其特征在于： 该程序被处理器 执行时实现如权利要求1 ‑7中任一所述的一种航空器燃油消耗的预测方法。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114154708 A 3