危险天气下进离场航线网络优化

针对危险天气的动态特性,采用卡尔曼滤波对危险天气的未来位置进行预测,为进离场航线的网络优化提供基础,消除其对进离场航线网络的影响。提出先水平后垂直的航路点搜索策略,通过负反馈惩罚因子,加速最优解的收敛速度,实现了三维空间路径搜索蚁群算法。根据航班运行特点,制定优化次序,逐个优化单条航线,实现整个航线网的优化。实验表明,该方案可有效解决危险天气下进离场航线网络优化问题,在保证航线安全性、经济性的同时,算法运行效率明显提高。     

终端区进离场航线网络3D优化方法

为提高终端空域飞行航线设计的安全经济性与自动化水平,对航线网络3D优化问题进行了研究。针对独立航线的优化问题,采用蚁群算法优化水平方向安全经济性航线;根据终端空域航线垂直剖面数据,提出一种基于核密度估计的3D航线垂直剖面优化方法。分析得到进离场航线网络优化次序原则,逐步优化各航线,最终实现航线网络的总体优化。通过西安/咸阳机场终端区的算例分析,表明该优化方法在保证航线安全经济性同时,运行效率有很大提高。     

降低噪声影响的进场航线路径优化

随着航空运输迅猛发展,航空噪声污染日益严重。为减缓航空噪声问题,从分析航空噪声评价方法入手,考虑越障、航段转弯、绕飞限制区等条件,以噪声影响人口数最小作为优化目标,构建了终端区进场航线优化模型,采用角度扩展法改进A*算法,获得噪声影响较小的进场航线路径。选取上海虹桥机场仿真验证,结合机场实际流量分布进行实例分析。计算结果表明:路径优化后,暴露于65 d B及以上噪声下的人口数由44万削减到21万,航线长度也大幅减小,缩短11. 49%,油耗减少31. 07%。评估结果表明,提出的终端区进场航线路径优化模型能有效减缓航空噪声、降低噪声影响,且在缩短航线,降低油耗方面发挥优势。     

基于重力模型的中国航空网络航线连接驱动力分析

航空网络的航线旅客流量,决定了机场间航线的连接.因此,引起OD流生成的经济社会因素就是航线连接的驱动力.依据重力模型的原理,先选择影响航线OD流量的机场城市经济社会因素,再通过灰色聚类方法,确定出了机场城市的第三产业产值、人均可支配收入和城镇人口是影响OD流量的根本因素;然后分别以这三个因子作为网络优先连接驱动因素,构建与中国实际航空网络规模相当的仿真网络,通过仿真网络和真实网络度值分布曲线对比,发现第三产业对航线连接驱动力最大,其次是人均可支配收入.     

基于复杂网络的欧洲航空公司网络特征分析

为探究区域层级的航线网络特征与演变,以汉莎航空和瑞安航空在欧盟区域内的航线网络为研究对象,运用复杂网络理论从航空公司角度构建航线网络模型,分析网络的拓扑结构特性,不仅对同一航空公司不同时期的网络结构变化进行纵向对比,而且对不同航司之间的网络特征进行横向对比.研究表明,两家航空公司的运营性质不同导致航线网络的发展变化上有明显差异,航线网络的度分布均服从幂律分布,无标度特性显著,机场覆盖范围都在扩大,相比之下瑞安航空的航线数和机场平均度更高,且注重提高对机场的使用率,而汉莎航空的紧密中心性和中间中心性都明显高于瑞安航空,个别枢纽机场对整个网络具有绝对的控制能力.     

终端区进场航线交叉点通行能力研究

终端区航线交叉点是空中交通运行的瓶颈,其通行能力是表征交叉点运行状态的重要指标,深入研究交叉点的通行能力,能够为进离场航线优化及航线网规划提供理论指导,并为减少航班延误提供必要的技术支持。借鉴地面道路交叉口通行能力已有研究成果,依据终端区空域结构及航空器飞行特征,创新地提出终端区进场航线交叉点通行能力定义,建立了计算模型,深入分析了航空器飞行速度、机型组合、航线夹角对通行能力的影响。以天津机场终端区为例,计算进场航线交叉点CG点的通行能力,进行了实例验证及分析。     

基于航线网络结构特征的鲁棒性研究

为分析我国航空公司不同结构航线网络在遭受外部攻击时的鲁棒性能,利用复杂网络的分析方法,应用pajek和gephi这2种网络分析软件,选取东方航空公司和春秋航空公司航线网络的复杂网络特性进行实证对比分析.采用基于节点重要度的层级聚类算法对两家航空公司航线网络进行层级划分,进一步分析不同类型的航空公司航线网络结构特性.提出航线网络鲁棒性分析指标,采用Matlab对比两家不同类型航空公司航线网络攻击遭受攻击的鲁棒性,并针对各层级的航空网络进行分析.结果表明对不同层级进行攻击时,核心层对东方航空公司航线网络鲁棒性影响更明显,而衔接层对春秋航空公司航线网络鲁棒性影响更明显.     

中国客运航线网络结构特性与抗毁性

通过复杂网络理论对全国航线网络进行了研究。以度分布、聚类系数、平均路径长度和节点重要性指标等为依据,分析中国航线网络的基本性质以及近年来的演化,得到航线网络的变化特点。在此基础上探讨网络结构的抗毁性,由最大连通子图节点比例指标可以明显看出介数排序攻击的效果更好,更能反映整个网络的连通状况和网络性能。最后,将Louvain算法应用于中国航线网络结构的划分,结果显示结构划分与地域有明显关系。     

多层航线聚合网络建模及相关性分析

为研究航空公司航线网络结构特征,基于复杂网络理论以机场为点,机场间的直通航线设边,建立由46个航空公司子网络聚合的多层航线网络模型,计算并分析其参数指标。结果表明:航空公司航线网络分布具有明显地域偏好性和较短平均路径长度;网络平均度与网络密度、聚集系数呈强正相关性,与平均路径长度有强负相关性;航线规模与网络直径无明显关系。聚合后的多层航线网络具有明显的小世界网络和无标度网络特性;节点度对网络指标影响最大,与网络中心性指标、介数呈强正相关,与点聚集系数和最短路径呈负相关性;介数与介数中心性具有强正相关,与特征向量有弱的负相关性;聚集系数与网络其他指标均呈负相关性;最短路径与网络接近中心性和特征向量中心性影响最大。     

金融危机下东北亚班轮航线网络的演变分析

为探讨金融危机对东北亚班轮航线网络的影响,借鉴全球化和世界城市研究小组的城市外部联系分析法,从班轮公司视角构建东北亚班轮航线网络,通过聚合链接、自我中心、比例关系矩阵分析班轮航线网络的结构演变.研究发现,东北亚班轮航线网络中的节点和航线相对重要程度发生变化,骨干航线网络也由发散型演变成封闭型.     

城市中心区地下道路的规划设计模式

从城市中心区地下道路建设的动因入手,分析了城市中心区地下道路的分类及其规划设计方法,以及各类地下道路的适应性.结果表明：以完善路网结构、解决交通“瓶颈”问题和以分离过境交通为主要功能的地下道路适用于城市中心区的更新改造;而以改善核心区到发交通为主要功能的地下道路网络适用于规划建设中的城市中心区.     

考虑航路网络结构的离场航班延误预测模型

针对离场航班延误预测缺少对航路网络结构因素的考虑，以及传统多分类预测难以满足高精度的需求，本文提出了一种考虑航路网络结构的离场航班延误预测模型。首先，根据离场航班所在终端区的航路网络结构，提出了航路拥挤指标，即航路流量、航路拥挤度和航路网络拥挤度，从航路网络和网络结构2个维度量化分析了拥挤特征，构造了航路拥挤数据集；然后，基于深度神经网络（deep neural network，DNN），构建了考虑航路网络结构的离场航班延误预测模型；最后，分析各类别延误样本比例，调整焦点损失函数的平衡因子以及各模型参数，进行了不同损失函数、不同数据集和不同模型参数的对比实验。结果表明：调整平衡因子后，模型预测准确率提高了2.3个百分点，融入航路拥挤数据集后，准确率继续提高了1.52个百分点，并且最终达到93.47%。可见，本文所提模型能够对离场航班延误作出有效准确判断，为民航相关单位提供决策参考。     

带滑行道冲突告警功能的机场管制员培训系统的设计与实现

针对民用机场同时具有离场飞行、进场飞行和滑行道滑行等复杂运行环境,机场管制员需要具有相应的处理能力,为此设计并实现了一套机场管制员培训系统。系统的最大特点是包含了滑行道冲突检测模块。当管制员向航空器发布滑行路径指令后,该模块将检测各架航空器之间潜在的计划滑行路径冲突并向管制员告警。采用该系统培训之后,机场管制员发布的滑行指令的有效性和安全性将显著提高,使民用机场的运行更加高效和顺畅。     

高铁枢纽车站到发线运用与进路选择综合优化研究

通过分析高铁枢纽车站接发列车和客运作业的特点,考虑接发列车技术要求和现场客运组织要求,将到发线运用和进路选择作为整体进行综合优化,以到发线运用和检票口作业量均衡、接发列车受交叉干扰程度最小为优化目标,建立0-1整数规划模型,并针对实际问题设计蚁群算法求解。最后以广州南站为案例进行分析,结果表明各到发线接发列车数量和检票口作业量较为均衡,占用同一到发线相邻两列车最小时间间隔较为合理,有利于列车运行受到干扰时接发股道和时间的调整,达到了优化到发线运用和进路选择的目的。     

城市中小学上下学时段交通拥堵的分析与对策——以江门市区为例

中小学上下学时段道路交通的拥堵现象已成为城市机动化过程的普遍问题.论文在2009年江门市区交通调查数据分析的基础上,归纳了造成中小学上下学交通拥堵的原因,提出了以交通规划为主线的多层次解决方案.     

基于TOA算法的民航多基一次监视雷达几何精度因子分析

对多基一次监视雷达几何精度因子进行了研究。根据民航航路和终端区域的监视需求,提出了采用多个发射站和多个接收站的多基一次监视雷达结构,并根据基于到达时间(TOA)的定位方法推导了最小均方误差位置估计算法和几何精度因子。最后用MATLAB仿真分析了采用不同的地面站布局来改善水平精度因子。仿真结果表明采用多个发射站和接收站结构的多基一次监视雷达能满足民航航路和终端区的监视精度要求。     

人工免疫算法路径规划在林火救援中的应用

为解决复杂环境下双机林火救援路径规划问题,提出用人工免疫算法规划三维飞行航迹。借鉴人工免疫算法规划机器人路径的方法,通过考虑飞机飞行特性和双机路径规划的要求,为双机异地出发同时到达规划出三维飞行路线,并对算法的主要影响因素进行了分析和估计,获得规划航迹的最优参数,用于设计安全高效的飞行航迹。研究结果表明,该方法能规划出复杂环境下双机飞行航迹,利用参数优化后的人工免疫算法不但能快速有效地规划三维航迹,而且丰富了航迹规划方法研究。