一种基于SVR的飞机巡航段油耗预测方法

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1、March2014Vol.45No.1(serialNo.155)航空电子技术AVIONICSTECHNOLOGY*一种基于SVR的飞机巡航段油耗预测方法陈静杰，赵冬林（中国民航大学航空自动化学院，天津300300）[摘要]针对飞机巡航段燃油消耗量预测问题，提出一种基于支持向量回归机（SVR：SupportVectorRegression）的预测建模方法，并应用Grid-Search参数寻优法优化模型参数，基于真实QAR数据建立SVR预测模型，并从平方相关系数和平均绝对百分误差两个不同指标与BP神经网络模型的预测结果进行比较，比较结果表明：S

2、VR预测模型的预测结果精度高。[关键词]支持向量回归机（SVR）；QAR数据；燃油消耗模型[中图分类号]TP181[文献标识码]A[DOI编码]10.3969/j.issn.1006-141X.2014.01.10[文章编号]1006-141X（2014）01-0046-06ASVR-basedPredictionMethodforFuelConsumptioninAircraftCruisePhaseCHENJing-jie,ZHAODong-lin（CollegeofAeronauticalAutomationCivilAviationU

3、niversityofChina,Tianjin300300，China）Abstract:Asupportvectorregression（SVR）predictingmethodwasproposedforpredictingthefuelconsumptionincruisephase.Inthisproposedmethod,theSVRparameterswereoptimizedwithGrid-Searchalgorithm.ThispaperestablishedaSVRmodelbasedonQARdata.Acompari

4、sonwasmadewiththeBPNNmodelfromthetwodifferentindicatorsofsquaredcorrelationcoefficientandmeanabsolutepercenterror,theresultsshowthattheaccuracyofSVRmodelisbetterthanthatofBPNNmodel.Keywords:SupportVectorRegression（SVR）;QARdata;FuelConsumptionModel测模型主要有基于能量守恒定律推导和基于QAR1引言数据

5、回归两大类。这两类预测模型存在的问题是：鉴于精细化燃油管理对航空公司提升竞争能基于能量守恒定律推导而建立的油耗预测模型其力至关重要，国内外航空公司纷纷将准确估计飞机自变量取值大多需要通过查询飞机厂商提供的性航线燃油消耗量作为重要方向进行研究，以期提高能手册获得，但这些值均是静态的，并没有考虑到燃油利用效率。飞机实际性能的衰减；基于QAR数据回归的油耗[1-3]准确估计飞机航线燃油消耗量的核心是建立预测模型大多是基于BP神经网络方法建立的，而科学的巡航段燃油消耗量预测模型。目前，油耗预BP神经网络方法对样本容量有一定的要求，实际*基金项目：国家

6、科技支撑计划项目支持（2012BAC20B03）民航局科技项目支持（MHRD201008,MHRD201121）。46一种基于SVR的飞机巡航段油耗预测方法陈静杰等2014年3月第45卷第1期(总第155期)情况中一些航线的样本量却难以满足要求。式（5）两边对时间进行积分有支持向量回归机（SVR：SupportVectort2WsfcCDSwa0TM（6）ydtt12TCRegression）是支持向量机在回归学习中的应用，在0L[4-5]小样本条件下具有较好的学习性能和泛化能力，因式中y为巡航段燃油消耗量，t1为巡航开

7、始时此，考虑巡航段燃油消耗量预测在小样本条件下预间，t2为巡航结束时间。测精度的需要，本文将支持向量回归机引入到基于需要指出的是，鉴于式（6）中变量的时变性，QAR数据回归的油耗预测研究中，提出了一种基于对其直接积分有难度，但由其可知巡航段燃油消耗支持向量回归机的飞机巡航段油耗预测方法，并与量的影响因素有飞机重量、大气密度、大气温度、神经网络模型预测结果进行了比较。巡航马赫数、巡航时间。下文以此为依据进行模型输入参数选取。2模型输入参数选取对于飞机重量、巡航马赫数、巡航时间这三个本文通过分析飞机性能来确定巡航段燃油消影响因素，QAR数据中均有

8、相应记录，因此可初步耗量影响因素，并以所确定的影响因素为依据从选择飞机重量、巡航马赫数、巡航时间作为模型输QAR数据中选取模型输入参数。入参数，而余下影响因素还需找