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.     

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。     

广义空中交通流建模综述

空中交通流建模是研究空中交通系统拥堵规律和演变机理的重要手段。面向集权式管控下空中交通流广义属性,将空中交通流模型分为"以流为中心"和"以人为中心"两类,评述各类广义交通流模型的核心理念、建模方法、主要特点和适用范围,强调了空中交通流建模中"人-流"关系的重要性;针对当前交通流建模亟需突破的瓶颈和未来空中交通发展需求,从粒度差异化、行为随机化、"人-流"一体化、复杂性视角和未来适应性5个方面提出了广义空中交通流建模的发展趋势,为开展空中交通基础理论和应用技术研究提供参考借鉴。     

基于有限可分流的P2P流媒体网络建模与性能分析

针对基于流体(FB)的P2P网络模型在处理流媒体不可无限分割情况下的不足,研究并提出了基于有限可分流(LDSB)的P2P流媒体网络模型.理论上给出了LDSB模型的最大全局流速率的严格表达式并进行了证明.理论分析和数值计算结果表明,受最小子流速率的限制,LDSB模型的最大全局流速率不会大于FB模型的最大全局流速率.但是,随着最小子流速率的减少,LDSB模型的性能会逐渐接近FB模型.进一步指出,选择适当的最小子流速率以及服务器上传带宽等系统参数,能使LDSB模型的系统性能达到FB模型的理论上限并避免系统部署中不必要的资源浪费.     

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.     

空中交通管制自动化中的冲突概率分析

为改善空中交通的安全性和效率,对飞行冲突概率估计的方法进行了研究.从理论上将冲突概率解析算法从二维推广到三维,并推导出一种快速求解三维飞行冲突概率的近似解析算法,使之适用于终端区的复杂情况.用Monte-Carlo仿真试验对算法进行了检验,结果表明: 该算法的精度和可用性满足要求.     

空中交通流量管理预测分析系统的研究与开发

空中交通流量管理系统对当前空中交通管制有着十分重要的作用.介绍了清华大学CIMS研究中心开发的空中交通流量管理系统的功能,描述了在Oracle9I数据库中的数据处理和读取方式,并运用C＋＋Builder技术开发了人机界面.还就如何利用数据挖掘技术对空中交通流量进行预测的问题开展了初步研究.     

浅谈如何缓解空中交通管制员的工作压力

空中交通管制工作关系到航空秩序和空中乘客的安全,相对于地面交通指挥而言,空中交通管制工作要求更加严格.本文首先分析空中交通管制员工作压力的概况,其次分析营销空中交通管制员工作压力的主要因素,最后提出缓解空中交通管制员压力的对策,以期更好的满足空中交通管制需求.     

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。     

浅谈空中交通流量管理中的多元受限地面等待策略

我国民航事业的飞速发展使得空中交通流量持续增加,空域资源紧张和空中交通拥堵的问题大大突出.该文在单机场受限时地面等待策略的理论基础上,着重研究了在实际空中流量已知的情况下多元受限地面等待策略的相关事宜,通过简化的数学模型,提出了新的空中交通流量管理办法,为解决空中交通流量的多元等待问题提供了新的思路.     

基于管制员决策过程的空中高速路匝口控制模型

空中高速路系统有助于缓解日益严重的空中交通拥挤问题。依据管制员工作负荷首次将高速路设定服务水平,选定服务水平后即得到高速路的最大容量,通过计算高速路的最大容量与高速路实际流量差额来寻求最佳入口匝口流量调节率。同时针对控制周期内匝口处飞机到达数、匝口等待区容量以及总的交通需求情况,从管制员决策过程角度对匝口调节率进行修正,得到最终匝口调节率计算模型。通过对模型仿真表明:该模型能够满足空中高速路匝口流量控制,相比较时隙分配模型更符合实际管制工作中的流量控制需求。     

上海市高架道路车辆密度与污染物浓度的实测研究

通过对上海市高架道路上车辆的车速、流量进行实测统计，计算出最大的车流量和最佳车速．并对高架道路上的空气污染物进行分析，研究了车辆密度与流量、车速和污染物之间的关系．结果表明，通过降低车密度，不但提高了通行效率，缓解了交通堵塞，而且还减少了高架道路上的空气污染．     

城市道路路段环境交通容量

将城市环境空气质量控制的思想与城市道路交通容量的概念相结合,提出了城市道路环境交通容量的概念.基于格林希尔治(Greenshields)速度密度的线性模型,得到了速度流量的函数关系;基于机动车排放因子与行驶速度的关系,建立了机动车污染物排放浓度与交通量的关系;运用非线性规划理论,建立了以路段通行能力和污染物浓度控制标准为主要约束条件,以路段交通量最大为目标的最优化模型;运用拉格朗日广义乘子法给出了模型的求解算法.实例研究表明:在控制一氧化碳(CO)浓度下,各车型交通量与在控制二氧化氮(NO2)下的各车型交通量有比较大的差异,特别是微型车、中型车和公交车,造成了环境交通容量要小于道路交通物理容量很多,原因在于不同车型的不同污染物排放因子存在差异.因此,合理的交通结构不仅有利于提高道路交通容量,也有利于保护环境空气质量.     

空中交通网络流系统拥堵程度评估

为解决日益严重的空中交通拥挤和拥堵问题,提出从空中交通流的角度出发,区分界定空中交通拥挤和拥堵,并建立拥堵程度评估模型来评估空中交通网络的拥堵程度。空中交通拥堵发生时可将系统划分为非延误部分和延误部分,建立拥挤程度评估模型评估空中交通网络的拥挤程度,建立延误程度评估模型评估空中交通网络延误程度,对两个部分分别赋予不同权重建立空中交通网络拥堵程度模型。最后采用某大型机场发生的某次空中交通拥堵作为算例数据,结果证明了模型是可行的。     

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。     

基于空中交通流的空中交通网络拥挤程度评估

为解决空中交通流量日益增多导致的空中交通拥挤和拥堵问题,本文从空中交通流角度出发,区分空中交通拥挤和拥堵,通过建立拥挤程度评估模型来评估空中交通网络中拥挤程度。首先从容量和流量的角度区分并界定空中交通拥挤和拥堵的概念,同时借鉴道路交通思想,将空中交通分为畅通、正常、拥挤和拥堵四种状态。然后从空中交通流角度分析判定空中交通拥挤,提出拥挤状态门限区间,建立多种情况下的空中交通拥挤评估模型。最后引用某大型繁忙机场某时段的航班数据作为算例。结果表明,所建立模型可以用来评估空中交通网络拥挤程度。     

基于灰色多层次的空中交通管理安全风险评价

 针对影响空中交通管理安全风险诸多因素具有的灰色性,引入灰色理论对空中交通管理安全进行风险评价。从人为因素、设备因素、环境因素和管理因素4个方面,提出了空中交通管理安全风险评价的指标体系,采用层次分析法确定评价指标权重,建立基于灰色多层次的空中交通管理安全风险评价模型。并结合实例进行了计算,结果表明,该方法能有效地利用评价指标的信息,科学合理地综合评价空中交通管理安全风险状况,可根据评价结果采取有效措施防止空中交通管理事故的发生。     

空中交通复杂度测度分析及航班监测预警研究

应用复杂理论分析方法,研究了空中交通流复杂度,提出了空中交通复杂性测度的计算方法以及交通流稳健度评价体系,并对空中交通系统复杂度影响较大的航班提出预警。讨论了基于复杂性测度理论的空中交通复杂度度量分析和监测预警,研究表明所提供的方法能够从复杂,不确定的数据中计算出系统复杂度的变化,通过稳健性技术指标,能够辨别与系统稳健性相关的状态参数,指出对系统稳健度造成较大影响的航班。这些研究工作表明,提出的复杂性方法能够对空中交通复杂度进行测度分析和对航班进行监测预警。     

基于CPS的空中交通系统架构及能力涌现方法

针对现行集中式空中交通系统架构下空域管理、空中交通服务、流量管理、交通管制功能割裂,融合不顺的问题,提出了基于CPS的空中交通系统架构,引入了航空器群的运行概念,介绍了系统能力涌现的机制。该架构中每架航空器作为智能个体,在新型网络支撑下实现节点间交互与反馈、激励与响应,进行局部寻优,实现系统整体行为涌现,空中交通系统按能使用、按需服务。提出了系统涉及的自主4D航迹生成、规则提取、下一代网络等需要解决的关键技术,给出了若干能力涌现度量参数,并且针对信息流量、时间开销这2个测度参数进行了具体分析,验证了所提出空中交通系统运行架构的合理性及有效性。     

空中交通流时间序列的复杂度分析

空中交通系统是复杂的非线性系统,时间序列是研究空中交通系统的有效措施。为了定量分析空中交通的复杂性,首先阐述Lempel-Ziv算法复杂度及其修正复杂度;然后采集三亚01号、02号、04号扇区连续28 d的实际运行数据,构建了空中交通流时间序列;计算了3个扇区交通流时间序列的算法复杂度,并对相关参数的影响进行了分析。计算结果表明,修正的算法复杂度适用于长度较短的时间序列,可用于量化测度空中交通流复杂性;符号化方法、序列长度、时间尺度等对算法复杂度有较大影响。