基于L-M神经网络的空中交通复杂度评价方法研究

随着空中交通流量的不断增长,航班延误日趋严重,迫切需要在保持安全水平的前提下提高空中交通管理能力。针对这一问题,本文在给定的空域条件下,从交通流、飞行活动特征和冲突三方面提出空中交通复杂度的评价指标,并考虑了管制员工作负荷的因素。以进入扇区的流量、改变高度的航空器比例、航空器速度改变次数、航空器航向改变次数、航空器通过扇区的平均时间和冲突数量作为空中交通复杂度的参数,利用L-M神经网络算法建立空中交通复杂度评价方法的数学模型。通过一个具体的数值算例,对比了LM算法与传统BP神经网络算法的计算结果,实验结果表明所提方法具有较高的逼近精度,验证了所提出方法的有效性和可行性。     

混合运输机场跑道服务能力评估模型

为提高混合运输机场运行效率,综合运输与训练飞行混合运行特点,提出了混合运输机场跑道服务能力评估模型.该模型考虑了不同类型航空器的性能特点以及空中交通管制规则,将运输与训练航空器的起降过程以及训练科目的跑道占用时间分类细化.运用Anylogic软件进行仿真,以起降比例、训练科目比例和运输训练飞行比例作为关键参数,得出混合...     

空中交通战略和战术级流量管理模型

针对日益增长的空中交通流量,提出了适合中国空中交通的战略、战术级流量管理模型.按照功能,分别提出了航路流量管理模型和机场流量管理模型以及终端区的流量管理模型.根据空中交通中信息的实时性和多样性,分析了其中的信息流动,并在此基础上提出了新一代信息共享网络.这些模型都应用于清华大学国家CIMS工程研究中心与华北空管局合作开发的空中交通管制指挥检测系统(ATCCMS)中,并取得了很好的效果,同时也为上层管理者提供了战略性决策支持.     

基于改进卷积网络的终端区4D航迹预测与冲突检测

随着不断扩大的旅客运输量和航线网络规模,采用飞行计划结合空中交通管制的空中管理办法已经不能与当前民航需求和空中交通流量相匹配,直接影响到航班正常率和运行安全。为解决这一问题,国际民航组织(International Civil Aviation Organization, ICAO)提出了基于航迹运行(trajectory based operation, TBO)的下一代空中交通管理运行理念,中国民航也提出了智慧民航的建设方案和目标。其中4D航迹是TBO运行的核心组成部分,也是中国建设智慧民航的重要技术指标,其可以对航空器的运行进行精确地管理和控制。因此,提高4D航迹预测的准确性成为了目前急需解决的核心问题。面向航空器的飞行任务实施阶段,从4D航迹预测和冲突检测两个问题进行了研究。在航迹预测方面,采用了基于卷积神经网络-双向门控循环单元(convolutional neural networks-bidirectional gated recurrent unit, CNN-BiGRU)的模型对航迹进行高精度预测;在冲突检测方面,引入了航迹距离检测函数以检验预测模型生成的两条航迹是否...     

空中交通短期流量管理的动态网络流模型

针对优化调度空中交通短期流量的迫切需求,研究空中交通管制区的网络结构和确定容量条件下空中交通流的动态行为,给出了空中交通短期流量管理的多品种动态网络流模型的数学描述(ST-TFMP);并就管制区内现有飞机的疏散问题对原模型进行了改进.利用北京管制区某日高峰飞行时段的到达流量实际数据,在不同场景下对模型进行了仿真验证,结果表明空中交通短期流量管理的动态网络流模型有着较好的计算性能.     

高速网络流实时处理模型研究与实现

针对当前网络流处理存在的实时性不足,难以适应不同网络流量规模的问题,研究并实现了一种多流量场景实时网络流重组架构,旨在进行网络流处理时能够适应不同的网络流量场景,并且有效提升系统资源利用率。该架构基于DPDK实现高速流量实时采集,并且对流重组过程进行阶段划分,构造不同场景的运行拓扑,实现系统资源的动态分配。在单机环境下实现了该系统,并在10 Gbps网络环境下进行测试,结果表明该架构在吞吐量和资源利用率上优于同类其他方法。     

航班计划监视系统的设计与实现

空中交通流量的急剧增大，为空中交通网络带来了强大的负担。空中交通流量管理能有效地缓解交通拥塞。航班计划监视系统（Flight Schedule Monitor）作为空中交通管理的重要系统之一，本文从硬件，软件结构上对其进行设计，然后用计算机编程实现。最后结合实际的数据，用计算机仿真实验对该系统进行了验证，证明了系统的优化性和有效性，具有较好的参考价值。     

RVSM空域航路流量的模型和算法研究

结合当前国内外对实施RVSM对增加飞行流量的定性描述,采用定性与定量相结合的系统方法,将实施RVSM对空中交通航路流量影响的实际空中运输问题转换为数学问题进行研究,建立计算航路流量的数学模型,提出了航空器在RVSM高度层不同巡航模式的流量计算模型和具体求解算法,并结合列举实例运用计算机模拟进行检算,证实了模型和算法的可行性、实用性,为定量描述实施RVSM对空中交通航路流量影响提供一定参考．     

大面积航班延误下空中交通网络流系统的拥堵识别

近些年来,大面积航班延误问题已经成为空中交通流量管理部门的难题之一。为了从宏观上描述发生大面积航班延误时的交通状态,提出了空中交通网络流系统的拥堵定义,并对其拥堵程度进行识别和划分。首先从空中交通网络流系统的要素航线和机场的航班运行角度出发,建立了拥堵识别指标体系。其次,根据历史统计数据和熵值法计算权值,并基于模糊综合评价法建立了拥堵程度识别模型。最后,结合实例验证,表明该模型能真实的反映空中交通网络流系统的拥堵状况。     

民航空管运行不安全因素调查研究

空中交通管理安全是通过控制运行风险、预防空中交通事故发生,弥补失误、减少过失、避免出现错误等,以便保证空中航空器和空中交通的无损和无危.只有对民航空管运行不安全因素进行有效地调查,才能够达到持续管理和主动控制的目的.本文针对调查中发现的民航空管运行不安全因素,就如何加强民航空管运行安全管理进行了较为深入的探讨,具有一定的参考价值.     

高速公路交通控制与管理系统的体系结构

根据我国高速公路的现状和发展趋势，结合国外高速公路控制与管理的成功经验，提出适合我国高速公路需求的高速公路控制与管理系统的体系结构，并分析系统各组成子系统（通讯系统、收费系统、监控系统、服务系统、应用分析系统和管理系统）的结构层次．阐述系统的网络系统模型和数据库模型．     

基于RFID技术的交通监管系统框架体系研究

通过对公安管理体制和现阶段国情的分析,提出基于射频识别(RFID)技术的交通监管系统框架体系,明确用户主体、服务主体,本框架体系包括九个服务领域,即汽车、驾驶员基础信息管理、基本交通管理、交通法规监管、治安侦防管理、汽车交通信息发布平台、收费管理、保险管理、泊车管理、营运车辆管理,并通过建立逻辑框架、物理框架,对系统功能进行研究。该框架可为区域交通监管系统的建设提供指导。     

基于人因系统理论的空中交通管制工作负荷研究

基于人因系统理论分析了人为因素对空中交通管制工作负荷的影响。以西安区域的实际管制工作环境为具体研究案例,分析研究运行管理、班组管理、工作程序以及运行环境等人为因素的各个环节对空中交通管制工作负荷的具体影响,并研究解决这些因素所带来管制工作负荷的缓解方法,提出了切实可行的压力缓解建议。     

基于职业特性的管制员初始培训探索

空中交通管制是保证飞行安全的重要环节,空中交通管制员作为实施空中交通管制任务的主体,对于保证空中交通活动的安全和有序畅通,具有重要的作用,其个人职业效能直接关系到空中交通管制运行系统的安全性及可靠性。空中交通管制职业的特殊性,要求管制员不仅具备较高的受教育程度及很强的管制技能,更须具备强烈的安全意识、严谨的作风、良好的心理素质和团队协作能力。在现行培养体系下,应形成对应的职业素养培训对策,从先期选拔、安全意识、严谨作风、飞行等训练,以形成良好的初始职业素养。     

基于AHP法的防空兵指挥控制系统效能评估

针对防空兵部队指挥控制系统效能评估问题,运用模糊理论进行了探索。首先,立足于防空信息作战中防空兵指挥控制系统的建立,提出了防空兵指挥控制系统效能评估的指标体系,通过模糊综合评判给出了防空兵指挥控制系统效能评估的数学模型和研究方法,最后用加权平均法来量化计算系统效能。并通过实例分析了该方法的可行性。     

国产机动车合格证通报系统的设计与实现

针对目前国内机动车整车管理体系中反映出的问题，配合全国公安交通管理部门车辆牌照管理系统．设计了国产机动车合格证通报系统并对系统中所用的信息模型和网络拓扑结构作了简要的讨论．系统的上线运行验证了设计的合理性．该系统对杜绝非法拼组装车的违规登记入户，强化国内机动车管理具有重要意义．     

基于信息综合集成共享的下一代网络化全球航班追踪体系结构及关键技术

信息集成和网络化已经成为下一代空中交通管理系统(air traffic management, ATM)的主要特点。为了保证全球航班的实时、精确跟踪,设计了基于信息综合集成共享的空天地一体化全球航班追踪网络体系结构,研究了基于网络认证的一体化航空网络信息安全保障关键技术,高效率地利用全系统信息管理(system wide information management, SWIM)理念支持的各类共享信息实施协同决策(collaborative decision marking, CDM),实现一体化、互操作、无缝链接的网络化空中交通管理,提供安全、可靠、高效、快捷的空中交通信息服务,到达基于天空地一体化网络的全球航班追踪的目的。     

一种多层综合建模方法及在塔台仿真系统中的实现

针对塔台仿真系统建模的特殊性，提出了一种多层综合建模方法(MLSM)，使用这种建模方法，模型具有易于维护、易于扩充的特点．整个软件体系结构清晰、功能明确，这种方法还可用于空中交通管制仿真领域其它应用的建模。     

先进交通管理系统的决策方法研究

先进交通管理系统中决策能力是决定交通规划、交通管理和交通控制好坏的基础,是实现城市交通智能化的关键。从分析先进交通管理系统决策能力的现状出发,提出了将数据挖掘技术引入先进交通管理系统的决策方法。重点讨论了基于Apriori算法对实时城区车流量进行挖掘的过程,并给出了如何指导城市道路交通控制的实例。充分说明了将数据挖掘技术应用于先进交通管理系统进行决策的可用性、可行性、有效性。     

基于分形维数的交通流效率判别技术研究

复杂性和效率均是反映空管系统运行效能的关键特性,掌握两者之间的量变关系,有助于进一步揭示空中交通流的基本属性,提升空中交通的运行效率。基于分形理论,利用离散傅里叶变换计算了航路点系统交通流量时间序列的分形维数,判别交通流的复杂性。然后,选取延误和流容比作为表征交通流运行效率的特征指标。最后通过仿真实验分析了交通流复杂性和效率之间的量变关系。分析结果表明分形维数和延误、流容比均为正相关,变化速率与加权间隔期望呈负相关:分形维数和延误满足分段对数变化关系,和流容比间局部线性关系显著。根据航路点交通流复杂性和运行效率之间的变化关系,采取相应的流量管理策略,通过有效控制复杂性,提升航路运行效率。