基于航班计划的空域交通流量实时预测模型

空中交通流量预测是空中交通管理的基础,实时的空中流量预测能够有效地保证空中交通有序顺畅的运行,对保证飞行安全和解决空中交通拥挤、减少航班延误有很大的帮助。为了准确预测空域内实时的交通流量,本文首先建立了空域内单航路有N个转弯点情况下的实时流量预测模型,然后将模型推广到了空域内有任意条航路的情况,最后进行了算例仿真。仿真结果证实了文中所建模型能够很好对空域内的实时流量进行预测,模型是可行和有效的。     

基于HLA的分布式空中交通管理仿真系统的设计

基于HLA体系结构并使用软件平台GLStudio和VegaPrime开发出分布式空中交通管理仿真系统.论述了仿真系统体系结构、信息流、飞机运动模型的建立,介绍了数据交换方式、主要的仿真功能、三维视景显示效果.结果表明:该仿真系统结构合理可靠,采用的运动模型和仿真算法满足了系统仿真的实时性和精确度的要求,可逼真地模拟空中交通管理系统的工作过程.该仿真系统作为人员培训的有效手段已经得到实际应用.     

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.     

基于扫描数据建立人体动态模型

提出一种由三维人体扫描数据建立人体动态模型的新方法.该模型由骨架运动学模型和简化的三角网格表面模型构成,分别用于产生人体各种姿态以及表达相应的体表形状.通过操纵骨架运动,可实现实时与逼真的人体姿态仿真.实例分析表明,该方法克服了目前从扫描数据通常仅用于构造静态人体模型或无法实现实时姿态仿真的缺陷,在人机工程设计及虚拟现实领域有较大应用价值.     

基于Windows的电网仿真系统支撑平台的研究与开发

对基于Windows的电网仿真系统支撑平台进行了研究,并加以了具体实现。针对微机系统的特点,对实时数据库进行了精心设计,实现了静态数据库管理、实时数据库管理、系统运行管理与控制、模型开发支撑、图形仿真和网络通信等功能模块有机地集成。     

基于Lyapunov指数的空中交通态势识别

为客观评价空中交通复杂性,探讨飞机态势与空中交通复杂性的关系,提出了一种基于飞机对时序距离的李雅普诺夫指数算法,并用该算法得到的飞机对时序距离的李雅普诺夫指数,判别飞机对之间的可预测程度。通过分析不同飞机对时序距离的李雅普诺夫指数,可以发现李雅普诺夫指数与空中交通态势之间的关系;结果表明,可预测程度可以作为识别空中交通态势以及衡量空中交通复杂性的依据。     

空中交通管制运行中的差错管理探析

我国航空事业在近几年开始飞速发展,在带来交通的便利和经济效益的同时也增加了空域交通的复杂性.空中交通管制是保障空中交通安全的有效措施,为加强空中交通管制的作用,必须加强对交通管制运行中差错的管理,以预防事故的发生.本文通过对空中交通管制差错管理进行概述,分析了空中交通管制运行中的差错,并提出了相应的对策,以期更好的满足空中交通运行需求.     

基于Q学习的管制员Agent学习行为研究

管制员Agent是空中交通运行仿真系统中的核心部分,为了提高其知识库的完备程度,做到空中交通的精确仿真,可以考虑将机器学习理论引入管制员Agent模型.研究了相关机器学习算法,提出管制员Agent的个体机器学习行为,选择Q学习算法对管制员Agent的学习行为进行建模,使管制员Agent能在空中交通运行仿真中取得最优策略,完善自身冲突解脱知识库的不足.仿真结果证明了管制员Agent学习行为的合理性.     

多机场地面等待动态建模及其算法研究

随着我国民航事业的快速发展,空中交通流量迅速增长,使得空中交通拥挤问题日益严重,因此建立科学合理的空中交通管理系统变得十分迫切,而管理系统的核心-流量管理优化算法的研究就十分重要了。给出了考虑扇区容量限制的多机场地面等待问题的动态模型,并设计了一种以航班优先级别为核心的多机场地面等待启发式优化算法。详细地给出了算法的设计思想和步骤,求解时还考虑了目的机场容量的变化以及不同航班单位延迟费用的不同。最后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。     

空中交通流量管理中地面等待策略问题的研究

地面等待是解决空中交通拥堵的主要方式,具有安全性和经济性高的优点。该文就空中交通流量管理地面等待策略问题进行研究。根据不同的分类标准,地面等待策略可以分为静态和动态、确定性和随机性、单机场地面等待和多机场地面等待、时间驱动和事件驱动几类;该文就单机场静态地面等待分析、多机场地面等待分析、基于事件驱动的地面等待策略及其模型的优缺点做简要分析。     

高密度机场空中交通运行特性分析

为准确把握高密度机场空中交通运行规律,有效支撑航空运输建模、仿真、分析与实验等工作,亟需对其交通运行涉及的诸多特性进行科学分析。采用总量分析、概率统计、假设检验、包络分析、相关分析、聚类分析等理论方法,对高密度机场的交通计数分布特性、交通运行时间特性、进离场互适应特性、交通运行相关性、场面交通拥堵特性等进行了系统和全面地分析。上海浦东国际机场实例研究表明,单位时间内跑道/停机位的进场流和离场流计数服从泊松分布,滑行延误时间和无阻碍滑行时间分别服从对数正态分布和正态分布,进离场交通流之间存在明显的耦合作用关系,场面滑行时间与离场累计流量、进场累计流量、起飞队列长度、降落队列长度之间存在显著的线性相关关系。在此基础上,对机场场面拥堵等级及各关键指标临界值进行了分类识别与计算分析。所提方法对任意机场系统均具有普适性,可为机场运行管理和空中交通管理提供理论依据和建模参考。     

基于自适应滑动窗的降落航班排序模型

对交通拥挤时进场航班进行合理排序，是空中交通流量管理的一个重要研究内容.通过对降落航班排序问题的研究，基于对降落总时间和计算量的优化，引入滑动窗模型.通过理论证明和仿真试验分析了窗体大小和步长对计算量和排序评估结果的影响.添加时间参数，使算法能自适应调节窗口大小和滑动步长.通过实际飞行计划仿真，本文的自适应滑动窗算法与先来先服务相比，明显减少了总降落时间，降低了航班调整力度.证明了算法的灵活性和实用性.     

华北航空相依网络统计特征与鲁棒性分析

为了研究在极端恶劣天气、军事活动或空管设备失效等影响下,航空网络的安全性与有效性,构建由机场网络、航路网络、管制网络互相连接而形成的航空相依网络模型。结合华北地区的实际数据,对网络的特性以及网络的鲁棒性进行研究。分析结果表明三个层网络以及航空相依网络均是小世界网络,静态的航空相依网络的鲁棒性比动态的更好,网络的内边比网络的节点受失效的影响更大。结合分析结果,给出优化航空网络结构特性和提高航空相依网络鲁棒性的建议。     

基于灰色聚类的管制扇区运行健康识别方法

对不同健康程度的管制扇区运行状态识别有助于全面把握交通运行情况,对空管安全评估、扇区划分、流量管理具有一定的应用价值。深入分析管制扇区交通时空运行特性,基于实际运行数据建立了管制扇区运行健康识别方法。建立饱和度、瞬时饱和度、滞留度、未来15分钟流量、管制工作负荷程度5项管制扇区运行健康评估指标,利用主客观组合赋权法确定各评估指标权重,基于灰色聚类方法对管制扇区运行健康状态等级进行识别。以厦门1号扇区的交通数据进行了实例分析,结果表明：管制扇区运行健康态势是交通宏观动态特征和微观复杂特征相互作用的结果,本文提出的管制运行健康识别方法有效,计算过程简单可行。     

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。     

飞行计划集中处理的流量瓶颈点的识别与优化

为建设全国级的空中交通流量管理系统提供智力支持,将飞行计划集中处理这一手段,运用于预战术飞行流量管理阶段的流量管理方法和技术的研究之中,提供了一条新的研究思路.首先,利用过点时间预测算法计算过点时间,并根据过点时间统计出关键航路点的流量预测值;接下来,通过航路点容量模型识别航路上飞行流量大于容量的航路点,即流量瓶颈点;...     

塔台管制电子进程单告警机制研究

针对现阶段塔台管制模拟系统缺少智能评价及反馈功能的现状,提出了基于电子进程单操作触发的风险提示告警机制。通过结合空管规则提炼出管制过程中的关键节点,研究告警机制的智能判断流程,建立了其静态和动态模型,修改并扩充了相应的数据库内容。实践结果表明,该机制有助于及时反馈管制过程中的错误和遗漏,进一步完善了塔台模拟机的系统功能。     

合肥市静态交通问题的现状与对策

随着城市建设的发展 ,汽车保有量迅速增加 ,使得过去一直不被人们重视的静态交通矛盾日益突出。如何正视和解决这一矛盾成了人们关注的热点。文章通过对合肥市的道路建设、汽车增长速度、主要干道车流量、静态交通设施的现状以及现行城市规划的调查 ,阐述了合肥市静态交通存在的问题和相应对策     

Dynamic Air Route Open-Close Problem for Airspace Management

Dynamic airspace management plans and assigns airspace resources to airspace users on de- mand to increase airspace capacity. Although many studies of air traffic flow management (ATFM) have sought to optimally allocate air traffic to get the best use of given airspace resources, few studies have fo- cused on how to build an efficient air traffic network or how to adjust the current network in real time. This paper presents an integer program model named the dynamic air route open-close problem (DROP). DROP has a cost-based objective function which takes into account constraints such as the shortest occupancy time of routes, which are not considered in ATFM models. The aim of DROP is to determine which routes will be opened to a certain user during a given time period. Simulation results show that DROP can facilitate utilization of air routes. DROP, a simplified version of an air traffic network constructing problem, is the first step towards realizing dynamic airspace management. The combination of ATFM and DROP can facilitate decisions toward more reasonable, efficient use of limited airspace resources.     

航空气象技术在空中交通管理中的应用

航空气象技术是航空安全的重要保障手段，同时对于空中的交通管理也发挥着重要的作用。该文通过对航空气象技术的发展以及技术内容的阐述，介绍了航空气象技术在空中交通管理中的应用。