基于数学模型的平行跑道穿越点变化下的容量评估

跑道容量是目前很多机场最关心的问题,它是制约整个机场发展的瓶颈。以往的跑道容量计算方法都是在单跑道的基础上建立的,很少有人考虑跑道穿越情况下的跑道容量。根据空中交通管制程序,当飞机需要从一条跑道穿越另一条跑道到达航站区,需要对跑道穿越点位置进行规划;但是具体在哪里设置跑道穿越点,设置多少个穿越点,是两个非常重要的问题。在跑道穿越点对跑道容量影响的基础上,设置了1 375~1 425 m、1 650~1 675 m、2 125~2 175 m三个穿越点,通过相应的数学计算方法,分析计算了近距平行跑道三个穿越点下的跑道容量变化。通过搜集相关的数字,借助MATLAB对所使的数学计算方法进行仿真计算,得出跑道穿越点的变化对近距平行跑道容量的影响。     

近距平行跑道最大容量模型

针对MACAD(MANTEA机场容量及延误)模型中近距平行跑道容量评估缺乏分析逻辑的问题,采用数学分析方法建立了新的近距平行跑道容量评估模型,引入FAA机场容量模型中的Q逻辑,重点分析并解决了2架降落飞机之间插入起飞飞机概率可能受先前起飞飞机影响的问题,使起飞容量评估更为准确,然后基于美国商用机场的典型数据,分别利用MACAD模型及本模型对其进行容量评估。结果表明:虽然与MACAD模型所得结果基本一致,但本模型更符合跑道容量包络的定义。     

机场独立运行跑道起飞容量计算模型

跑道容量的确定是多条跑道开设时机的依据.给定了独立运行跑道起飞容量的概念,分析了各种影响跑道起飞容量的因素,按典型正态分布问题建立了计算模型;根据起飞飞机的速度关系和空管规则综合考虑了跑道占用时间、飞机前后间距标准、空管规则、风速影响、起飞公共段长度等影响因素,从理论上分类建立了机场独立运行跑道起飞容量的计算模型,提出了确定容量的方法,并利用某机场的实际运行航班数据对起飞容量进行计算,计算结果验证了该模型的实用性和可行性.     

空中交通流量管理中的多机场地面等待策略

为解决航班延误问题,提出了一种考虑机场网络的延误累加效应及连续航程航班影响的多机场空中交通流量管理模型。该模型采用地面等待策略,对机场网络中各机场的延误情况进行综合考虑。当某些机场容量受恶劣天气或其他突发情况影响发生变化,使延误无法避免时,能够合理分配机场的出发和到达容量,减少航班的空中延误。结合中国3个枢纽机场的流量数据,对模型进行了仿真计算。仿真结果表明:该模型提供了一种更安全、更经济的航班调度策略,可为民航相关部门制定航班计划提供辅助的战略决策。     

基于可接受间隙理论的机场出发层车道边容量评估

首先分析了机场航站楼陆侧出发层车道边平面布局模式,研究了车道边交通流特性,然后利用可接受间隙理论建立单一车型运行下的车道边容量模型,并分别计算混合车流和行人穿行对车道边容量的影响,得出车道边不同平面布局模式下的容量计算公式。最后通过实际数据观测,以天津机场陆侧出发层车道边为案例进行研究,并运用VISSIM仿真软件进行验证分析。结果表明,该容量模型能够有效评估机场出发层车道边容量,为机场评估和设计人员提供科学依据。     

基于方案优化的机场交通系统仿真研究

在机场规划与设计中；机场设计方案的比较与经济分析和评价需要对机场交通系统和容量和延误进行分析。在简单构形的机场系统中，基于一般数学解析方法的容量与延误分析方法可以满足这样的需求。但大型复杂机场系统的交通系统基于一般数学解析方法的容量与延误方法已不能满足其要求。利用计算机仿真技术，建立机场交通仿真系统，通过对设计方案的交通系统仿真实验，得出方案评价需求的各种指标，未来成机场规划与设计方案的优化。     

成都双流机场容量与流量分配协同优化的供需平衡策略

针对成都双流机场容量资源评估需要及其流量分配中的问题,进行了机场容量与流量分配协同优化的供需平衡策略研究.采集历史的机场日常容量运行数据,利用容量包络线法来逼近机场实际容量和极限容量.在此基础上,应用整数线性规划方法建立机场容量、进港和离港容量三位一体的协同优化模型,并采用遗传算法对模型求解.查明了机场容量资源,并实现在不扩大机场容量情况下,通过对机场容量与进港和离港初始容量需求进行协同优化,最大限度满足交通需求,做到供需平衡,降低交通拥堵和航班延误的风险.     

京津多机场系统容量损失影响分析

全球范围内多机场系统数量和规模都在不断增长。由于终端区内有限资源的限制,邻近机场的运行存在一定的相关性,这导致了多机场系统运行效率低下。为了估计多机场运行产生的限制,本文以北京终端区为例提出一种统计分析框架对多机场系统的容量损失进行了整体分析。首先,根据理论容量模型分别计算出北京终端区各机场的理论容量,并进一步确定各机场独立运行下的实际容量;其次,以北京终端区的历史运行数据为基础,估计出三个机场及终端区系统的具有鲁棒性的Pareto容量包络曲线;最后,基于独立运行容量与相关运行容量量化出终端区各机场及多机场系统的实际容量损失。为进一步提高多机场终端区的运行效率提供建议与参考。     

基于遗传算法的机场调度优化算法

随着航班数量的不断增长,航空管理系统已不堪重负,机场容量将成为航空运输发展的瓶颈.为了解决机场容量不足问题,本文将机场调度问题分为杌位分配和滑行道分配两个过程,设计了适合于求解机位分配和滑行道分配问题的遗传算法.对停机位分配问题,在遗传进化过程中为促进算法收敛,采用贪婪算法对种群进行优化,并引入模拟退火思想对适应度函数进行修正.对滑行道分配问题,为适合遗传算法求解,首先将问题转化为图的形式,并设计了相应的遗传编码方式.数值模拟实验表明所提算法能够比较有效地解决机位分配和滑行道分配问题.     

地面等待策略数学模型分析

地面等待是空中交通管理中普遍应用的一种方法.系统地分析了单机场和多机场地面等待策略GDP(GroundDelay Policy)经典模型.在这些模型的基础上，研究了确定容量条件下的多元受限地面等待问题，建立数学模型.通过对成都机场流量的仿真计算，验证了模型的可行性.     

机场集疏运道路等级划分与配置方法研究

基于对国内外典型机场集疏运道路的分析,从道路功能、通行能力、服务水平等角度出发,提出了国内大型机场集疏运道路等级划分方法,构建了三级道路体系;同时以不同等级道路承载能力最大程度满足机场吞吐量为目标,设计了机场集疏运道路等级配置方法,为新建机场集疏运道路规模及级配确定提供了科学依据。青岛胶东新机场的实例应用显示该方法具有良好的可行性,对于青岛新机场集疏运道路规划具有一定的参考价值。     

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.     

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。     

基于模糊数学的机场道面使用性能评价方法

从影响机场道面使用情况的两个主要因素道面承载力和道面不平整度出发,分别建立了基于通行-覆盖率的道面承载力数学模型和基于功率谱密度的道面不平整度数学模型,随后提出了基于模糊数学的机场道面使用性能综合评价方法,对机场道面使用性能进行评价。最后,选取了国内3个机场作为评价对象,通过实际数据进行仿真分析,得到的评价结果与道面当前使用情况吻合,证明该方法可以对机场道面使用情况进行有效的数学描述,从而指导机场及时掌握当前道面的使用情况,为道面的维修决策提供依据。     

基于滑动时间窗的机场流量优化分配

针对机场实际运行过程中飞行流量需求以及机场容量动态变化的特点,将滑动时间窗概念应用到机场飞行流量分配问题中,提出了一种基于滑动时间窗的机场流量动态优化分配方法。对基于滑动时间窗的流量优化分配原理进行了阐述,该方法采用不断进行的动态流量分配代替静态的一次性流量分配,能够实时得到当前时间段最优化的流量分配方案,为机场战术流量管理提供决策支持。实例计算表明：基于滑动时间窗的机场流量优化分配方法在动态环境中能够较好地达到实时优化分配飞行流量目的,而静态流量分配方法不适用于动态环境,文中方法实用有效。     

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.     

空中交通进近排序及优化调度

针对空中交通进近管制地区日益繁忙的交通流量,设计了一种进近排序及优化调度方案。目前的空中交通调度依赖于管制员的经验判断。随着交通流量的增加,管制员的工作负荷越来越重,这就进一步威胁交通安全。管制员通常以牺牲容量为代价来保障安全,结果造成大量的交通延误。该文设计的进近管制排序和优化调度方案能够在充分保证安全运营的情况下最优地使用机场和空域的容量。同时为管制员提供方便直观的决策支持工具,可以进一步减轻管制员的工作负荷。该方案已应用于清华大学国家CIMS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,得到了管制员的一致好评。     

机场航站楼路边交通容量需求分析

总结了航站楼路边交通需求分析的方法和步骤，并对影响航站楼路边交通容量的关键因素（不同类型车辆停车时间、航站楼旅客到达率等）进行了调查研究和比较分析．在此基础上，应用数学排队理论，建立了在一定的交通条件下的机场航站楼路边交通运行指标模型，用来评价航站楼路边的交通服务水平和路边规模的估算．最后给出了简单的计算示例．     

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.     

机场跑道最大容量评估模型的研究

作者研究了一种评估机场跑道最大容量的模型,该模型基于概率统计的方法,可分别计算跑道降落、起飞、降落/起飞的容量.在设计中引入了跑道使用的优先权系数,并且考虑了最后进近距离、尾流间隔、位置偏差等因素的影响.在计算两落地飞机最小间隔时介绍了时间空间法和逆推法.并以双流机场为例进行了计算机仿真的研究,证明了所研究模型具有较高的可信度.