固定航路最优飞行冲突解脱模型

针对在固定航路条件下多个航空器之间的冲突解脱问题,提出了改变航向的飞行策略,比较了自由飞行条件下和固定航路飞行条件下的最优飞行冲突解脱模型。以航空器性能和航路空间为约束条件,以冲突解脱时间为目标函数,运用最优化控制理论和微分方程,计算了不同初始条件下的总冲突解脱时间。计算结果表明:当航空器的解脱终点从(80,0)变为(65,0)时,总冲突解脱时间减小了32s;当航空器的解脱速度从833km.h-1降低为759km.h-1时,总冲突解脱时间增大了12s;当航空器的初始位置由(20,0)增大为(29,0)时,总冲突解脱时间仅增大了2s。航空器的解脱终点和解脱速度对冲突解脱时间影响较大,而航空器的初始位置对冲突解脱时间影响较小。     

空域和流量协同管理建模与仿真

提出了空域和流量协同管理概念, 综合利用地面等待、动态航路、条件航路等多种管理手段, 建立了以最小运行成本为目标的数学模型, 同时在模型中引入了动态航路、条件航路的开放成本, 以更好地体现流量与容量之间相互协同优化关系, 最后通过实例对模型进行了验证。计算结果表明: 利用空域和流量协同运行管理模型制定的优化策略后, 总的航班运行成本比优化前减少了8 205美元, 成本波动幅度大大减小, 因此, 该协同管理策略可缩短航班延误时间, 降低航空公司的成本。     

天气不确定因素的单机场动态随机模型研究

针对单机场地面等待问题,根据我国民航系统的实际情况,将天气情况不确定加入到目标函数中,将天气情况不确定导致的航班价值,空中和地面延迟以及总延迟的损耗作为输入,采用线性规划的方法,得出衡量优化的地面等待策略的系统参数,对航班执行地面等待策略,提出了考虑天气因素的单机场动态随机模型,并研究了其实现方法.     

机场流量管理中地面等待问题优化模型

分析了目标机场到场容量和到场需求的随机特性, 以所有航班总的延迟费用最小为目标函数, 以先到先服务原则、机场到场容量限制、地面等待和空中延迟的关系为约束条件, 建立了机场流量管理中地面等待问题的数学规划模型和事件驱动模型。运用基本的遗传算法求解模型, 得出了优化后航班的具体到场时间。计算结果表明: 单位时间的空中延迟和地面等待费用比越大, 空中延迟越容易被转化为地面等待; 当单位时间的空中延迟和地面等待费用比为3∶1时, 优化后的航班延迟总费用下降50%;当单位时间的空中延迟和地面等待费用比为1∶1时, 空中延迟和地面等待时间的比值约为1.058;当单位时间的空中延迟和地面等待费用比为6∶1时, 空中延迟只有地面等待时间的4.77%。优化后, 航班的到场分布更加均衡, 优化结果将更为精确。     

基于航班时刻优化的多机场地面等待问题——模型和算法

为了优化航班的多机场地面等待问题,根据航班时刻信息,考虑空域容量和飞机周转限制,建立了以总延误时间最少、总延误成本最低、总调整航班架次最少、总延误航班架次最少的多目标、多机场地面等待问题模型.用非支配分类遗传算法Ⅱ(NSGA-Ⅱ)求出了该模型的优化多目标解集.以2008年秋季北京、上海和广州三大枢纽机场为例对该模型进行了验证,与先到先服务情况相比,平均总延误成本减少了约24%,平均总航班调整数减少了约62%.     

基于对偶分解算法的空中交通流量管理研究

从国家空域系统角度出发,考虑因突发扰动导致部分空域容量受限的情况,以国家空域系统内所有航空器总延误最小为目标函数,建立一种基于多物流网络的空中交通流量管理模型,并采用对偶分解算法对模型求解.通过实例仿真验证此方法的实用性和有效性.     

基于流量和滑动窗的空中交通管理动态排序算法

在空中交通流量管理的战术管理中,机场飞机的降落与起飞的动态管理是其重要的内容。本文提出了基于滑动窗和机场降落／起飞混合流量的排序算法,该算法以达到机场最大混合流量为目标进行排序。考虑到计算的繁杂性,采用了滑动窗的方法来减少计算量。并对机场混合流量进行了仿真计算,仿真结果证明所提算法具有有效性和实用性。     

确定性空域容量约束下的区域流量管理优化模型

为解决区域内空中交通拥挤问题,以最小化总权重延误和最小化区域外权重延误为优化目标,通过决策偏好参数关联两个优化目标,在确定性扇区容量约束的基础上,增加了流量尾随间隔限制约束和扇区最大允许延误时间约束,构建了满足区域性流量管理实际运行约束条件的基于时间计量的流量管理整数规划模型.选取中南区域的实际空域和航班计划数据,采用CPLEX优化软件求解模型.结果表明:目标函数中的决策偏好参数能调节两个优化目标;新增的约束条件能满足实际运行需求和保证策略的可实施性,即在实施生成的策略时不产生额外的管制员工作负荷.     

城市的系统结构和系统化管理——以兰州市为例

城市是现代文明的核心区域,系统化地管理城市,充分利用城市发展中的成功方法和技术,做好城市的系统规划;城市管理中注重各个部门相互协调,密切配合,区分公共资源和个体设施,使城市系统动态平衡;城市规划,建设,管理也是因地制宜,创造性地建设和发展有地域特色的城市的过程。     

基于节点-场所模型的高铁站区域可持续发展评价——以京沪高铁沿线车站为例

基于节点-场所模型构建高铁站周边区域发展潜力评价模型,主要对两个维度进行评价.节点价值维度反映车站区域的可达性;场所价值维度反映高铁站周边区域的开发进度与发展情况.同时加入表征高铁车站与其周边区域联系程度的指标,并对京沪高铁沿线高铁站周边区域进行实证分析.结果表明:城市内部交通联系便捷度、企业集聚程度与所在城市经济基础...     

基于模糊约束的空中交通流量预测模型研究

鉴于传统流量预测模型存在预测精度差、耗时长、效率低的不足,将模糊约束引入空中交 通系统,用于表示人工智能领域中一些不确定的信息,构建了基于模糊约束的空中交通流量预测模型。通过分析影响模糊约束的决策向量、模糊参数向量及模糊约束集三个因素,提出预测模型 的构建流程,选取空中交通路线多转折点,并获取模糊矩阵,建立了空中交通流量预测模型。实验结果表明,对空中交通流量进行预测时,采用改进的预测模型相比传统预测模型的预测结果较 优、耗时较短、精度较高。     

平行跑道运行模式对终端区交通流特性的影响研究

为提升终端区空中交通运行效率,研究平行跑道运行模式对终端区交通流特性的影响.根据终端区空域结构特点、跑道运行规则,建立了终端区进场动态排序策略、进离场协调策略和航空器跟驰行为模型;选取国内某终端区标准进离场程序SID-STAR和双平行跑道构型,基于NetLogo仿真平台实现了终端区交通流运行仿真,对比分析了独立运行、相关运行和隔离运行典型跑道运行模式下终端区交通流特性参数的变化规律.结果表明:独立运行模式下终端区交通流运行效率较高但流量波动性较大,隔离运行模式下运行效率最低但最稳定;独立运行模式下终端区交通流的拥堵消散最快且延误最小,相关运行模式次之,隔离运行模式下终端区交通流的拥堵消散最慢且延误最大.     

交通流量比率控制指数应用分析

介绍了一种评价实际到达的交通流与预期的交通流的比率的单值指标.基于事后分析,综合考虑了因航班调配而引起的费用问题,并结合具体实例,给出了求解该指标的计算方法.同时指给出了该参数的意义以及如何在分析GDP时的应用.     

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研究机场终端区空中交通流时空特性,为揭示交通流内在相互影响及拥堵机理,优化终端区管控策略提供科学依据。本文根据实测的空管雷达信息,首先确定目标航段上空中交通流参数的时序分布;然后从交通流参数关系基本图出发,结合终端区空中交通运行方式与管制规则的分析,将空中交通流状态划分为自由流、弱管制干预流和强管制干预流三个阶段;最后,在状态划分的基础上,采用线性回归分析建立空中交通流的速度—密度模型、流率—密度模型和流率—速度模型,并以F和T检验对回归模型及回归系数的显著性进行检验。研究结果表明,本文建立的交通流模型能够较好地反映空中交通流特性,且对终端区空中交通时空态势的评估具有应用价值。     

基于实测数据的终端区空中交通流特性分析

研究机场终端区空中交通流时空特性,为揭示交通流内在相互影响及拥堵机理,优化终端区管控策略提供科学依据.本文根据实测的空管雷达信息,首先确定目标航段上空中交通流参数的时序分布;然后从交通流参数关系基本图出发,结合终端区空中交通运行方式与管制规则的分析,将空中交通流状态划分为自由流、弱管制干预流和强管制干预流三个阶段;最后,在状态划分的基础上,采用线性回归分析建立空中交通流的速度-密度模型、流率-密度模型和流率-速度模型,并以F和T检验对回归模型及回归系数的显著性进行检验.研究结果表明,本文建立的交通流模型能够较好地反映空中交通流特性,且对终端区空中交通时空态势的评估具有应用价值.     

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针对空中交通管理系统安全评价方法中存在的不足，根据系统工程的基本原则和思路，以空中交通管理系统的人员、设备、环境和管理为基本因素，建立了空中交通安全管理系统的评价指标体系，并结合层次分析与灰色理论，提出了空中交通管理系统安全的多层次灰色评价模型，并结合实例进行了实例计算。仿真计算结果表明该方法能更有效地利用评价指标的信息，所给出的综合评价值不仅能用于描述所评价单位的安全状况，还具有横向比较多个单位安全状态的功能，该方法具有较好的可操作性和实用性，对更加科学合理地评价空中交通管理系统安全状态具有参考价值。     

基于雷达的多机冲突检测与调配

为防止空中飞机危险接近,保障飞行安全,提高管制员对飞行冲突的预见性和调配飞行冲突的能力,建立了基于雷达的坐标系,提出了预测多机飞行冲突的水平检测和预测冲突时间段的方法.研究表明：在水平投影面上,如果飞机Ai的保护区与飞机Aj的阴影交叉,将发生水平冲突;如果同时发生垂直冲突,那么飞机Ai和Aj将发生飞行冲突,需要在雷达监控下,通过改变航向、速度和飞行高度以避免飞行冲突.但若水平冲突和垂直冲突的时间段不交叉,则飞机Ai和Aj没有冲突,可以保持现有（平飞、下降或上升）状态飞行.仿真分析结果表明了检测和调配方法的正确性.     

终端区空中交通流参数模型与仿真

研究机场终端区空中交通流参数的时空特性及演变规律,可为缓解终端区交 通拥挤,优化管控策略提供科学的依据.采用数理推导和仿真演析相结合的方法,首先基 于元胞传输模型建立了终端区进场交通系统模型,阐明空中交通流的速度、密度和流量三 项基本特性参数相互关系及影响要素;然后运用Netlogo仿真系统对增量后的进场交通流 的宏观涌现行为进行模拟,推演空中交通流基本参数的变化趋势,并进行敏感性分析;最 后,采用基于空管实测数据拟合的交通流参数关系对模型进行验证.研究结果表明,本文 建立的交通流参数模型符合实际且对终端区交通态势的判断具有应用价值,终端区空中 交通流基本参数间存在明显相关性,并随飞行程序、管制间隔、管制策略的改变而改变.