考虑航段复杂度的机场终端区进场程序设计与评估

机场附近的进近空域通常是限制机场航班量增长的瓶颈。随着进近空域内日益增长的空中交通,管制员与飞行员的通信和工作负荷持续增加,航班延误频发。为了进一步提升机场进近空域容量,先进的技术和方法不断被应用于空中交通管理中。近年来,在世界各主要繁忙机场逐步推广点融合系统（Point Merge System）,旨在通过新的进场程序实现进场航班高效排序和连续下降运行,解决进场交通流汇聚问题并优化排序间隔管理。然而,目前很少关于如何结合机场附近空域结构设计点融合系统的研究。本文以南京禄口国际机场为例,提出了航段复杂度评估方法,评估了当前空域的航段复杂度,识别空域运行瓶颈,选取融合点位于HFE和OF方向进场轨迹的交汇点,交通流开始汇聚整合的定位点作为程序融合点,并以此为基础设计了点融合系统。通过计算机仿真和雷达模拟机仿真,并对其不同运行方式下的航班延误和机场流量进行对比,验证了点融合系统的有效性和先进性。本文的研究为其他机场设计并实施点融合系统可提供参考。     

终端区空中交通容量评估的仿真方法

终端区的容量评估一直是容量评估的难点和关键所在。首先给出了终端区容量的定义, 分析了影响终端区容量的因素; 然后结合终端区的特点, 阐述了终端区容量评估的方法和关键技术, 指出了终端区容量评估的难点, 提出了对应的解决方法。结合北京终端区的实际, 对终端区容量进行了评估, 仿真结果验证了评估方法的可行性。     

低空空域容量评估研究综述

梳理了空域容量的基本概念,回顾了空域容量评估方法研究的起源与发展历程,总结了4种典型空域容量评估方法(基于数学计算模型的评估方法、基于管制员工作负荷的雷达模拟机评估方法、基于计算机仿真模型的评估方法与基于数据驱动的评估方法)的主要研究成果,结合中国空域管理现状与改革需求,提出了低空空域容量评估框架,分别介绍了低空空域分类与航路划设、起降机场选址布局与容量评估、低空空域容量影响因素分析以及低空空域容量评估方法相关内容,结合未来发展趋势提出了展望。研究结果表明：低空空域分类与划设是容量评估的基本前提,应充分考虑低空空域环境的复杂性,结合航空器性能、应用场景科学规划;起降机场是低空空域环境的关键节点,场点选址与内部结构将直接影响整体低空空域容量水平;低空空域容量影响因素分析是关键步骤,发挥着与低空空域容量评估结果相互验证的作用;目前,尚未形成成熟的低空空域容量评估方法体系,重点介绍了3种方法,分别为基于阈值的空域容量评估方法、基于几何拓扑的空域容量评估方法以及基于控制变量的空域容量评估方法;总体来说,低空空域容量评估是实现低空空域资源合理配置、保证低空空域运行安全高效的重要内容,应结合中国空域管理特点,开展因地制宜的低空空域容量评估方法研究与试点验证。     

基于熵值法和TOPSIS方法的地铁列车交路评估研究

由于地铁列车交路对地铁运营效率有着显著影响,针对地铁列车交路评估,提出一种基于熵值法和逼近理想解排序（TOPSIS）法的地铁列车交路方案评估方法.为更好地反映专家评估中的模糊性,评估指标信息值用语言值给出,采用通用二元语义对语言值进行处理以避免语言信息在运算中过程中失真和扭曲,并提出基于二元语义的成本型指标与效益性指标的转换公式,基于熵值法确定评估指标为二元语义信息的指标权重求解方法.最后,提出基于语言值的TOPSIS的评估方法对地铁列车交路方案排进行排序,并给出地铁列车交路评估实例、结果验证方法的有效性和可行性.     

基于改进熵值法的隧道照明环境评价研究

针对现有隧道照明环境评价方法主观性较强、考虑评价指标单一的问题,从光源、交通状况、通风条件以及空间通视性4个方面选取评价指标,利用改进熵值法明确各评价指标的影响程度,并结合基于BP神经网络的模型简化和基于聚类分析的安全等级划分,构建隧道照明环境评价体系。研究结果表明：权重计算结果充分反映了实测数据本身蕴涵的信息,解决了由于数据离散程度较大导致指标权重值较大的问题;基于BP神经网络的照明环境评价简化模型计算精度较高,计算拟合判断系数R²=0.934;经检验瞳孔面积变化率均值、中位数均与评估值的变化规律基本保持一致,评估值W可以有效评估隧道内部照明环境综合危险程度。     

模糊熵值法在工程评标中的应用

对目前常用的工程评标方法进行了研究,在此基础上,建立了以模糊综合评价法和熵值法为基础的工程评标模型,为工程评标提供了一种简便而又较为客观的分析方法。     

基于熵值法的城市汽车保有量组合预测

分析灰色系统、多元回归、指数平滑、神经网络4种预测方法的特点并利用它们分别对城市汽车保有量进行预测,在此基础上通过熵值法确定各预测模型的加权系数,建立组合预测模型,最后将1995-2007年汽车保有量的各预测值与实际值进行比较,结果表明该组合预测法精度较高,实用性更强。     

基于熵值法的辽宁省"两化"融合评价

通过选择反映辽宁省"两化"融合发展水平的5类13个指标,构建了"两化"融合评价指标体系;并基于熵值法,对2003～2008年辽宁省的"两化"融合发展水平进行评价.在对评价结果进行分析的基础上,指出影响综合评分值高低的主要因素是科研能力和高新技术产品开发情况.最后基于计算结果,为辽宁省今后"两化"融合的推进和发展提出了针...     

铁路运输建设与城市发展相关性研究——基于熵值法-PCA-CCA模型

自改革开放以来,我国铁路交通运输行业迅速崛起。本文选取浙江省8个地市的相关数据进行研究,首先通过熵值法对这些地区的铁路建设水平进行排序,其次利用主成分分析对这些地区的城市发展进行降维与赋权,最后采用典型相关分析和聚类分析等多元统计分析方法对8个城市铁路建设和城市发展进行分析,得出3个具有显著性差别的聚类,并针对聚类的结果为其他地区的城市发展给出参考性建议。     

基于熵值法的道路线形安全评估

道路线形安全评价的目的是找出道路行车安全隐患,为道路设计和运营阶段提供交通安全改善意见。研究道路线形安全评估的指标体系,并对各指标的综合作用效应进行定量评价,有重要的理论价值。从行车安全、舒适、连续等角度出发,提出线形协调性、速度连续性、线形舒适性三方面评价指标,运用熵值法对各指标进行赋权,同时引入模糊数学方法将道路线形安全评价标准分为良好、一般、不良三个等级,得出较为客观和系统的道路线形安全评价方法。     

终端区飞机排序的混合人工鱼群算法

为了保障飞行安全, 对终端区着陆飞机进行有效的排序, 建立了以航班延误总时间最小为目标函数的规划模型, 以人工鱼群算法为基础, 融合了遗传算法的选择操作和模拟退火算法的依概率接受的思想, 形成混合人工鱼群算法, 对着陆飞机排序问题进行了仿真计算, 并与先到先服务算法、模拟退火算法以及蚁群算法进行了对比研究。仿真结果表明: 与先到先服务相比, 使用人工鱼群算法使得单跑道、双跑道延误分别减少了9.3%和48.0%, 计算时间小于3s;与蚁群算法和模拟退火算法相比, 求解的延误与时间最小, 因此, 提出的混合算法可行。     

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.     

基于多Agent的多机场终端区空中交通智能仿真系统设计

本文采用分布式人工智能Multi-Agent理论和方法,探讨多机场终端区空中交通运行的模式,以及航班、管制员与机场等多部门之间的协同工作模式。设计了多Agent的仿真系统模型,给出了航班Agent、管制员Agent和机场管制区Agent等关键智能Agent的具体设计模型,构建了基于多Agent的多机场终端区空中交通智能仿真系统的整体框架和运行体系。为复现多机场终端区实际运行状况,实现多机场终端区空中交通智能仿真奠定了基础。     

交叉航路空域的时隙可用性评估方法

为了增加空域使用效率,建立了交叉航路入口放行策略模型.对多种交叉航路及放行策略组合,提出了新的空域时隙资源可用性评估方法,研究了新策略下航路长度、航路交叉角和放行偏离角对交叉航路时隙可用性的影响.仿真结果表明:当放行偏离角一定时,增加航路长度可有效提升时隙资源可用率,偏离角为10°、20°和30°时的最大时隙可用率分别为82%、90%和97%;航路长度具有边际效应,当航路长度超过阈值时,再增加航路长度不会提高时隙资源可用率;在航路长度、放行偏离角相同的条件下,增加航路交叉角可增加时隙资源可用率.     

基于熵权法的平行跑道多模式进场效能分析

为了能准确有效地评估终端区进场航班的运行效能,从航班进场效率和机场终端区容量提升能力两方面入手,建立面向不同跑道运行模式、不同类型飞行程序的效能评价指标体,利用基于熵权法改进的TOPSIS综合评价模型对终端区进场航班进行效能评价。引入基于终端区管制负荷的进场效率指标用于评估航班的进场效能,并将其与传统效率指标做相关性分析,验证了该指标的合理性。最后以南京禄口机场为实例,利用AirTop软件分别对典型日航班做隔离运行、独立运行（传统ILS模式、基于RNP AR技术、基于PMS技术）仿真,对多种模式进行对比分析。实验结果表明,PMS技术模式下的进场效能最优,具有良好的进场效率和提升容量的能力。     

考虑改航策略的终端区到达航班优化调度模型及算法研究

在恶劣天气条件下,仅采用调速与空中等待等传统的流量管理方法将导致终端区到达航班大量延误.为此,需要研究恶劣天气下航班改航策略,并将其与传统流量管理方法结合起来.文章引入改航航班等待时间这一决策变量,建立了考虑改航策略的到达航班优化调度模型,并根据航班实际改航情况,对模型进行了简化处理,采用改进遗传算法对模型进行求解.对...     

多机场终端区微观交通流建模与仿真分析

为研究多机场终端区交通流微观时空特性与演变规律,考虑终端区内单股、汇聚和交叉交通流具有基于目标点运行的基本特征,依据先到先服务原则,利用刺激-反射跟驰理论,建立了空中交通流局域排序模型、跟驰模型和机动模型.在此基础上,采用多智能体仿真工具NetLogo,构建了多机场终端区交通流仿真平台,仿真分析了进场交通流特征参数之间的关系和灵敏性,以及进离场交通流之间的相互影响.研究结果表明:多机场终端区进场交通流存在明显的相变与迟滞特征,形成自由相、畅行相、伪拥塞相和同步拥塞相等基本相态;流量与速度密度乘积之间存在线性关系;管制间隔对交通流的影响较大且存在最优管制间隔,进场交叉点的最优管制间隔为8 km.      

基于航空器自主运行的空中交通复杂性建模

针对航空器自主运行模式的空中交通运行态势评估问题,本文重构了基于分布式空中交通管理系统的空中交通复杂性评价方法,并仿真验证了该方法在航空器冲突探测和自主航迹规划中的应用。首先,基于自由航路空域和航空器自主运行模式定义了空中交通复杂性,在通过三维空域栅格模型量化航空器时空位置的基础上,构建复杂度计算模型以反映航空器位置、航向、航速对空域各栅格的实时复杂性影响;其次,基于实际管制扇区(ZSSSAR01)及高度层,分别模拟自由航路与固定航路运行模式,对比两者空中交通复杂度时空分布差异;并结合自由航路运行模式,在空中交通复杂性与航空器冲突指标(冲突率、冲突比例)相关性分析的基础上,研究空域复杂度阈值确定方法;最后,初步探究基于空域复杂度阈值进行航空器自主航迹调整的方法,评估其运行效果。仿真实验结果表明：自由航路运行模式相对固定航路运行模式可显著降低空域最大复杂度值(平均降幅119%);模型计算得到,空中交通复杂度与空域中航空器冲突指标有强相关性(相关系数大于0.90);基于复杂度和复杂度阈值的航迹调整策略具备一定可行性。     

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.