机场旅客进出场交通方式选择的双层规划模型

以机场出发旅客为研究对象,在分析多种交通方式下旅客进出场出行费用对其交通方式选择影响基础上,应用双层规划模型描述了机场旅客进出场交通方式选择问题,并利用基于灵敏度分析的启发式方法对模型进行求解．模型综合考虑了交通系统的收益和旅客的利益．通过算例可以看出,应用双层规划模型描述机场旅客进出场交通方式选择问题是合理的,所采用的方法是可行有效的,对于制定多模式交通运输价格策略、缓解大型机场地面交通拥挤等具有现实意义．     

枢纽机场衔接公路网优化理论与方法研究

公路方式是我国枢纽机场与城市衔接的主要交通方式。枢纽机场衔接公路网的优化,能维持该区域客运交通运输网络高效运转,是综合运输体系中的关键技术。我国面临枢纽机场衔接公路网优化理论不完善和经验缺乏的问题。从系统工程角度,分析国内外大型机场地面交通衔接的现状和发展趋势,阐述枢纽机场地面交通衔接集聚特征及集疏运机理,探讨枢纽机场衔接影响因素（制约性、结构性、比例性）和衔接公路网优化准则,提出枢纽机场衔接公路网优化的核心问题和研究方向。     

基于逆向重力模型的枢纽机场旅客吞吐量估计方法

为了利用航空OD客流数据精确估计机场旅客吞吐量,描述了全连通线性航线网络和枢纽辐射航线网络,根据枢纽机场之间的OD客流矩阵,建立了逆向重力模型标准代数算法和基于哈密顿图原理的简化代数算法,分析了在不同距离修正指数下,算法的拟合与估计精度。分析结果表明:简化代数算法与模型标准代数算法最优吞吐量回归直线的可决系数都为0.84,斜率分别为0.91和0.87,比较接近。可见算法的拟合效果优良,估计精度高,且简化代数算法需要的数据少,尤其适合大规模OD矩阵分析。     

机场沥青道面管理与预防性维护对策

为了提高机场沥青道面的使用寿命,降低其养护与管理费用,分析了其类型、特性与应用现状,研究了其主要影响因素与破坏机理,提出了相应的管理与预防性维护对策。研究发现:建立严格的管理机制,禁止超载,加强日常维护与培训飞行员正确使用道面是减少破损的有效方法;对现有病害类型,提出了表面处治及改性稀浆封层等薄层修补维护方法;根据不同季节的气候特点与水温条件的变化规律,按照"预防为主,防治结合"的原则,针对季节性病害根源,因地制宜地采取有效的技术措施,做好季节预防性养护工作;加强道面状况评估,把握最佳养护时机和制定合理的养护标准可有效提高机场沥青道面的使用性能。     

机场道面沥青混凝土加铺层防反结构分析

通过建立沥青混凝土加铺层结构有限元模型,分析了飞机偏荷载作用下加铺层厚度和增设土工合成材料对加铺层结构响应的影响,明确了这两种措施对延缓荷载型反射裂缝的作用。     

波音747型飞机跑道滑行力学响应

根据丹佛国际机场跑道大量实测的道面应变与弯沉, 分析了波音747型飞机滑行时道面不同位置弯沉和应变的主要特征, 研究了不同接缝传力特性、不同位置的残留变形与应变率。分析结果表明: 板边与板中有2个应变峰值, 对应于轮轴个数; 板横缝方向(与飞机滑行方向垂直)不存在反向应变, 而纵缝方向(与飞机滑行方向平行)存在2次拉压应变, 纵缝板边底部轮轴间的应变峰值回复量显著, 易发生开裂和疲劳破坏, 其底部应变峰值和应变峰值回复量分别是板边顶部的1.2倍和2.5倍; 飞机滑行时接缝处的应变率最大, 最大拉伸和压缩应变率分别为9.1×10^-4 s^-1和7.6×10^-4 s^-1, 在混凝土板中引起的应变率属于准静态应变率, 忽略其对混凝土板变形的影响; 板中弯沉为单峰值曲线, 而板角与横缝板边弯沉为双峰值曲线; 在同一板中, 板角处的相对残留变形最大, 板中处最小, 板角处的相对残留变形率是板中处的2.60~4.59倍, 相比于其他位置, 板角更容易与基层发生脱空; 铰缝传力系数接近1, 假缝与铰缝相比传力效率较低, 其传力特性具有明显的方向性, 而铰缝传力没有明显的方向性。     

混合式航空货运网络优化

为了优化具有点-点式与轴-辐式混合特征的航空货运网络, 基于航空货运企业的OD流量, 构建了双层优化模型。上层模型以货运企业总运输成本最小为目标, 优化航空货运网络结构与配置运力, 下层模型计算均衡状态下各航段上的货物流量。选取顺丰航空服务的14个城市的相关数据对双层优化模型进行验证, 以设置4个枢纽机场为前提, 分别对使用4、5、6架全货机的货运情况进行分析。分析结果表明: 3种情况下北京、上海、南京、深圳4个机场均被设置为枢纽机场; 当使用4架全货机时, 全货机分别被安排在北京-南京、北京-深圳、上海-深圳、南京-深圳的航段上, 4个枢纽机场的快件中转率分别为24.3%、24.2%、47.8%、14.9%, 南京机场的快件中转率最大, 深圳机场最小; 当使用5架全货机时, 第5架全货机被安排在北京-上海航段上, 其余4架全货机的航段没有变化, 4个枢纽机场的快件中转率分别为38.6%、50.9%、44.3%、11.9%, 上海机场的快件中转率最大, 深圳机场最小; 当使用6架全货机时, 各枢纽机场间的航段上都有全货机, 4个枢纽机场的快件中转率分别为38.5%、74.0%、79.5%、10.2%, 南京机场的最大, 深圳机场的最小。可见, 南京是典型的中转型枢纽城市, 而深圳是典型的腹地型枢纽城市; 货运需求大的城市的机场易被确定为枢纽机场; 枢纽机场与非枢纽机场都可能中转货物; 距离较近的2个机场可能会同时被确定为枢纽机场。     

不良气象微环境对机场道面抗滑性能影响分析

不良气象微环境直接影响机场区域道面使用性能及安全性。在剖析不良气象微环境作用机理基础上,利用环境舱模拟道面结冰试验,探究了不同气象微环境条件下的关键控制因子与摩擦系数的耦合作用规律,建立了水膜、积雪、结冰厚度与道面的抗滑性能预测模型。研究结果表明：厚冰道面摩擦系数介于0.09~ 0.15,抗滑性能最差;薄冰+水、厚冰+水及薄冰道面优于厚冰道面,但不满足场道飞机及作业车辆的安全运营需求;积雪道面摩擦系数介于0.37~0.46,但受荷载压实易形成光滑道面,影响机场区域交通安全。通过多元非线性数据回归耦合作用分析,建立了水膜、积雪、结冰厚度与机场道面抗滑性能关系模型。经拟合优度及显著性检验分析可知,提出的模型拟合优度均大于0.8,满足收敛和显著性检验要求,在实际机场道面抗滑性能安全预测预警应用中具有统计学意义。     

基于利用率和跑道占用时间的军用机场快速出口滑行道位置优化模型

现行快速出口滑行道位置确定模型常以最小跑道占用时间为唯一目标,主要应用对象为民用机场,未能有效解决多机种、多运行模式下的军用机场快速出口滑行道位置确定问题。针对这个缺陷,基于综合利用率和综合跑道占用时间这2个指标,建立了综合考虑双指标的军用机场快速出口滑行道位置优化模型。以某军用机场飞行区构型为背景,以4种飞机为对象,结合该机场2种年架次比,在不同飞机着陆滑跑距离分布概率密度函数基础上,计算了不同位置快速滑行道出口对应的利用率,在此基础上得到了快速出口滑行道综合利用率。针对利用率大于90%的快速出口滑行道,应用贪心算法迭代不同快速出口滑行道的跑道占用时间,并通过加权计算得到综合跑道占用时间。基于综合利用率和综合跑道占用时间,确定出了快速出口滑行道数量和位置,给出了建议的方案,并进一步分析了年架次比改变对快速出口滑行道位置的影响。结果表明：与仅以利用率或最小跑道占用时间为优化目标的2种传统模型相比,应用优化模型提出的快速出口滑行道设计方案,在2种年架次比下使跑道占用时间分别缩短18.42,34.82 s,效率分别提高34.2%,40.6%。     

适应大型飞机的沥青道面结构有限元模型

借助ABAQUS通用有限元软件, 建立了3层道面结构有限元模型, 分析了模型的几何尺寸、边界条件、层间接触条件、单元类型、网格的划分对大型飞机荷载作用下道面结构力学响应的影响, 提出了适应大型飞机的机场沥青道面结构有限元模型参数, 并用实测力学响应数据对模型的有效性进行了验证。研究结果表明: 在大型飞机全起落架荷载作用下, 有限元模型几何尺寸宜为30m×30m×10m, 层间完全连续选用tie连接; 单元类型宜采用C3D8R, 荷载区域的单元大小控制在不大于0.05m×0.05m;模型底部所有位移全部约束, 模型四周约束对应水平方向的位移。实测数据验证结果表明有限元模型有效。