飞行受限区对扇区动态容量的影响

为了合理利用空域资源,提高空中交通运行效率与安全,对空域扇区的动态容量进行了研究。根据空域的三维结构对飞行受限区进行定义,并以飞行受限区对扇区结构的覆盖情况为基础,建立了飞行受限区对扇区动态容量影响模型。以西安02号扇区空域结构为例进行仿真分析,分析结果表明:改航点到航路距离越远,扇区动态容量越小;管制员经验越少,扇区动态容量越小;改航后的航空器间隔越大,扇区动态容量越小。     

改进动态密度模型在扇区容量评估的应用

针对我国空域容量评估的迫切需求,明晰了扇区容量的概念与评估关键,在深入分析空域动态密度的基础上,对管制意图参量进行分析,建立起改进的动态密度评估模型,并给出基于该模型评估扇区容量的方法。最后,通过原模型与改进模型评估扇区容量结果的对比,验证了基于新模型评估扇区容量的有效性和实用性。     

空域运行规划安全评估方法研究

考虑天气不确定因素,通过容量概率分布确定容量场景,研究相应容量场景下空域冲突风险,并通过管制员工作负荷体现人为因素影响,提出了空域运行规划安全评估方法.从风险和安全的角度,为恶劣天气下空域运行策略决策提供支持.计算结果表明,飞行安全不但与空域结构有关,还和飞机速度、交通流情况、管制员工作负荷及安全间隔有关.可见该安全评估方法能有效评估空域运行规划策略的安全性,有利于平衡风险及容量需求的最佳运行方案的制定.     

基于改航策略的空域流量管理研究

为减少危险天气下的航班延误现象,结合地面等待以及改航策略实施空域流量管理.将受危险天气影响的扇区视为流量约束区,根据扇区受危险天气影响的情况,以最小总延误成本为目标,流量约束扇区容量、起飞机场容量、流量约束扇区进入点的安全时间间隔为约束,建立基于改航策略的空域流量管理模型,并采用遗传算法对模型求解.通过算例进行仿真,仿真结果表明,基于改航策略的空域流量管理可以有效减少航班延误时间,提高航班运行的总体经济效益.     

多元受限地面等待策略建模与分析

为了缓解航班大批量延误问题,综合考虑了恶劣天气下对航路扇区容量和目的机场容量约束,建立了以最小化延误总成本的多机场地面等待策略模型,并对航班延误成本进行了系统的研究分析,着重考虑了延误对航空公司的经济影响,指出延误成本与延误时间的指数型增长关系和连程航班的延误累积效应.利用CPLEX优化软件对多机场地面等待模型进行精确求解,根据目的机场接收率的动态变化以及不同航班单位时间延迟费用的不同,对航班的地面延误时间优化.仿真验证了其可行性,算法可求出符合各容量约束条件的满意实时解.     

基于网络流的多管制扇区通行能力

管制扇区间的通行能力问题通常是基于管制员的极限工作负荷、各种动态因素或者特殊航路点、航路交叉点的通行能力达到最优的情况进行研究,缺少对多扇区网络的整体地评估与计算。为了解决该问题,本文根据有向图理论以扇区为节点,以连接扇区的航路航线为边建立多扇区网络模型,选取华北飞行情报区的部分扇区进行仿真。首先,通过最大流算法求解出该网络模型的最大流为76.7架/h。其次,根据网络流仿真结果计算出各条边、各个节点的流容比,通过比较分析得出限制扇区网络通行能力的繁忙航路以及繁忙扇区。最后,通过灵敏度分析计算删除不同节点后网络模型的通行能力的变化,进而为扇区通行能力的优化提供了建议和参考。     

基于Delauany三角形的分时段区域管制扇区划分

根据空域和流量状况划分扇区是提高空域容量、改善空域拥挤和减小管制员工作负荷的有效手段。航班数量的不断增加,使得管制员的工作负荷也随之加大,为降低管制员的工作负荷需要研究扇区动态划分。首先对高空区域管制扇区内各航路点一段时期的每天相同时段的飞行流量进行分析,以航路点建立Delauany三角形,按照各时段飞行流量的不同对Delauany三角形进行加权,随后通过聚类分析生成了加权的Voronoi图,然后采用改进的哈夫曼编码理论对扇区进行了合并给出划分方案。最后结合厦门管制扇区数据进行算例分析验证了所提出方法的可行性。     

空域扇区运行状态评估

目前,对扇区拥挤的研究主要采用容量、流量作为指标的评估方法,描述小时时段的流量分布情况,由于选择颗粒度较大,难以准确把握交通流的运行特征,在短时期内出现变化时,不能很好地描述扇区运行状况,因此,提出了更详细的划分方法,对扇区容量进一步说明,定义了流容比因子,以15 min为研究区间,对扇区运行状态进行评估,经过厦门1号扇区的试用,取得了很好的效果。     

基于管制员工作负荷的航路扇区容量评估技术

通过分析航路扇区中雷达管制模式下管制员工作负荷,提出了新的管制员工作负荷模型对管制员工作负荷进行量化,该模型适用于各种航路扇区;在此基础上,采用回归分析法和有效时间段法两种方法,分析了管制员工作负荷与航路扇区容量的关系,从而得出航路扇区容量值.通过对两种方法的优缺点进行比较,提出了根据扇区实际情况选择适当的分析方法;得出的航路扇区容量值,可以用于实际运行中,避免管制员工作负荷过大或过小,充分保证飞行的安全、高效.     

穿越恶劣天气区域的无人机航迹规划

研究无人机穿越恶劣天气区域的航迹规划问题. 充分考虑无人机飞行过程中可能遭遇的恶劣天气,并建立数学模型. 以人工势场法为基础引入附加控制力,航迹规划任务通过优化附加控制力实现. 采用任务完成概率这一关于空间的客观物理量刻画势场,从而解除了过去建立势场的苛刻要求. 仿真结果表明所提出的方法能有效完成恶劣天气条件下的无人机航迹规划任务,同时,继承了传统人工势场法的优点,改善其容易陷入局部极值、势场的建立缺乏实际意义的固有缺陷.      

吭路ATC容量的仿真评估技术初探

针对TIA（东京国际机场）计划的交通量增长情况,阐述了其航路ATC的容量评估的仿真方法及其实验结了通过对航路ATC可容纳飞行流量进行仿真评估的方法,以及通过现有飞行流量和预计飞行计划来决定对外流量控制力度的大小的有效策略。     

区域航路网络容量评估模型

针对区域航路网络容量评估方法单一、主观性强等问题,提出基于有向图理论的动态容量评估模型。充分提取航路网络特征,将多源、汇点复杂航路网络抽象成单源、汇点标准航路网络。引入航路阻抗公式,将管制员因素融入客观容量评估中,并利用Ford-Fulkerson算法求解航路网络容量及关键路径。最后以某飞行情报区为例,分析了航路网络的容量特征,得出其关键路径集的瓶颈容量为354.4sor/h。仿真结果证明了该模型的有效性和准确性。     

基于多Agent仿真的冲突场景识别

构建了基于多Agent的空管运行仿真系统的基本框架,设计了航空器Agent、空管自动化Agent和管制员Agent.利用JADE平台,Java编程语言开发了仿真原型系统,该系统采用分布式结构,并导入全天的飞行计划数据,实现对全国交通运行态势的仿真.为了提高轨迹预测的准确性,考虑了风的影响.通过对管制员Agent记录的全天冲突数据的分析,可以得到易冲突扇区主要集中在我国的东部以及中南部区域,R343和A461为易冲突航路等.冲突数据的分析结果对于航路网络的规划、扇区划分以及飞行计划的优化有重要的实践意义.     

一种新的多机场终端区容量评估方法研究

分析了影响终端区容量的各种因素,提出了一种新的多机场终端区容量评估方法.运用网络规划模型和仿真模型相结合的方法,评估了上海终端区虹桥机场和浦东机场分别在单独运行和联合运行情况下的终端区容量.评估结果分析表明该方法是一种较其他容量评估模型更通用的评估方法,对单机场终端区和多机场终端区的容量评估及其影响因素分析均具有良好的适应性,评估结果准确,符合终端区实际运行情况.     

北京终端区扇区容量评估及优化

构建了一种基于管制员工作负荷终端区扇区优化模型。首先通过测量各时段终端区域内飞机平均数、陆空通话以及进程单填写等情况,对终端区管制员的工作负荷进行了量化,进行了基于管制员工作负荷的扇区容量评估。然后根据空域中航路点的分布,建立了Voronoi图,以蚁群算法应用到单元搜索,对空域中的Voronoi多边形进行了优化组合,并使其满足空域划分的基本原则,从而得到优化后的扇区图。最后通过北京终端区空域容量评估和扇区优化的计算结果,对该扇区优化方法进行了验证。     

一种基于证据理论的机场动态容量预测算法

容量受天气、军事活动、人员因素、设备状况等诸多动态因素的影响,对其准确的评估,有利于流量管理的合理有效实施.证据理论处理不确定因素优势明显.本论文把证据理论用于受动态因素影响的机场容量预测,设计并实现了将预测结果的基本可信度分配转换为支持度的方法,方便与初始支持度作比较,使结果更加直观,为流量管理的实施提供决策支持.     

冬季不利天气条件下飞行安全及事故分析

冬季天气条件特殊且复杂,多种恶劣天气并发或加剧,从各个方面影响着飞行活动。本文主要探讨了积冰这类灾害性天气的形成原理及对飞行安全的影响,从飞机不同部位以及飞行的各个阶段总结出了相应的积冰的预报、防冰、除冰等应对措施等;同时,分析了冬季其他几种具有代表性的灾害天气的特性以及对飞行活动的影响;并结合典型飞行事故的案例,解析事故的成因,探求冬季实际飞行中的应对措施,对冬季飞行有实际帮助及经验指导意义。     

考虑跑滑结构的机场跑道容量评估模型

跑道容量是衡量机场服务水平的重要指标.民航中小型机场跑道滑行道结构简单,航空器起降占用跑道时间较长,是影响机场容量的主要因素.本文细化航空器起降滑行、滑跑时间,引入管制规则,构造了考虑跑滑结构的机场容量评估模型.采用Visual C++编程进行数值模拟仿真,结果表明,该模型能量化实际滑跑距离、滑行道位置、起降比例等关键因素对机场容量、跑道占用时间的影响.以赣州机场为例,该模型容量评估结果符合实际飞行原则和管制规则,能为提高机场吞吐量提供技术支持,具有一定的参考价值和实用性.     

危险天气下的终端区动态容量评估

危险天气对终端区容量分布有着显著影响,常导致其值沿不同方向增减水平迥异。以终端区内的航路汇聚点、机场和实时识别的飞行受限区为节点,可飞路径为弧建立网络,通过几何算法求出弧容量,利用最大流最小割定理找到网络最大流,最后通过改变网络收发点放置方式得到终端区容量沿各方向的分布。算例表明,方法自危险天气生成至消散一直能够连续有效地对终端区进行容量评估。     

一种基于导频功率控制的WCDMA移动台分配策略

针对WCDMA系统的基站布局规划初始阶段基站与移动台发射功率均未知的情况,提出一种基于导频功率调节控制的移动台分配策略.以传统的就近分配策略作为初始分配方法获得扇区负载,设计新的导频功率计算方法,使之根据负载动态调整以控制移动台的再分配,迭代式地平衡各区容量.仿真结果表明,新策略克服了原有策略考虑因素单一的缺点,在满足系统容量和覆盖需求的同时减少了服务基站个数、降低基站的总发射功率,可行性好.