基于三维GIS的机场飞行区运行数字化管理系统

基于地理信息系统软件平台,利用空间信息显 示与数据管理技术,研究了由机场净空评价管理,机场道面评价管理和飞行区地下管线管理 3个子系统组成的机场飞行区运行数字化管理系统。净空评价管理系统通过坐标变换、净空 限制面三维场景建模、障碍物评价算法研究等,实现了基于地理信息的障碍物三维可视化管 理与评价及基于飞行程序的飞机进、离场动态仿真。道面评价管理系统进行了机场道面三维 场景及道面属性信息数字化、属性信息数据库分析、道面各项性能指标和功能模块的算法研 究。实现了机场道面信息的三维场景显示与属性信息查询、基于现场调查和测试数据的场道 PCN、PCI计算;场道剩余使用寿命预测;根据评价结果智能提供维修建议及辅助决策等功能 ,并据此提出了基于空间数据的道面综合评价管理理念。地下管线管理系统研究了基于管线 地理信息数据的三维可视化管理模型,实现了地下管线的三维数字化查询与管理。本系统 整合了机场飞行区运行管理的各项功能,使管理工作数字化、智能化,为机场高效运行提 供了有力保障。     

民用机场水泥道面维修计划的决策树模型

为使机场道面管理的辅助决策更加精确,满足智能化的要求,需要对现有网络级决策算法进行改进。本文基于信息熵的概念,提出了民用机场水泥道面维修计划的决策树模型。模型检验与评价结果表明,该模型结果准确性高,具有交叉有效性和自修正能力。使用上海浦东国际机场道面管理系统案例进行验证,可知与传统模型对比,决策树模型可以充分考虑道面使用性能、结构性能以及管理需求主观因素,决策结果更加符合工程实际。     

道面宽度对机场跑道多年冻土地基温度场的影响

基于ABAQUS有限元及其二次开发平台,建立了多年冻土地区机场沥青道面地基温度场分析模型,对不同宽度道面地基温度场进行对比分析,同时对地基温度场影响范围、地基最大融化深度进行研究。结果表明:机场道面宽度对地基温度场影响明显,在相同时间条件下,随着道面宽度的增加,地基融土核最高温度不断上升融土核面积不断扩大,且椭圆形融土核中部越来越饱满;外界温度对5 m深度内地基温度影响显著,随着深度的增加影响越来越小,达到一定深度后地基温度基本保持不变;不同道面宽度地温沿水平方向温度变化呈"Z"形分布,越接近道肩处温度变化越明显,同时道面对天然冻土的影响范围约为距道肩20 m内;道面中心处融深随宽度的增加呈现两个阶段上升趋势,且道中融深明显大于道肩融深,道肩融深受机场道面宽度影响很小。基于此建立了道中地基融深受道面宽度影响的变化规律,为多年冻土区机场建设提供相应的理论依据。     

基于多自由度飞机模型的机场道面平整度评价方法

从三自由度飞机模型出发,提出了新的机场道面平整度评价理论,以不同平整度等级的3条测线的道面高程作为输入,在Matlab/Simulink环境中对飞机的三自由度振动方程进行求解,得到飞机机身的3个振动响应量:纵向俯仰角φ、横向滚转角θ及质心处竖向位移。在此基础上计算出道面整机平整度指数(Full aircraft roughness index,FARI)沿跑道纵向的分布曲线;同时计算出相同道面的国际平整度指数(International roughness index,IRI)。分别将FARI,IRI与在相应道面上滑行的飞机加权加速度均方根值进行了相关性分析,相关系数分别为0.980 6和0.886 9。结果表明整机平整度指数FARI更能够客观反应飞机所有机轮覆盖范围内道面起伏情况对飞机滑行过程中颠簸量的影响效果,更适合于机场道面平整度的评价。     

民用机场综合赋权模糊选址评价

为解决机场选址评价指标赋权过于主观的问题,建立了基于熵权和AHP法综合赋权的民用机场场址选择模糊评价模型。首先分层建立民用机场选址评价模型的指标体系,用隶属度函数法进行指标模糊评价,再用熵权结合AHP的综合赋权法确定指标权重,建立了综合赋权法的机场模糊选址评价模型。将模型应用到成都第二机场选址问题中,从3个备选方案中优选出最优方案,结果与实际一致。实例证明,用综合赋权法建立的民用机场场址模糊优选评价模型,原理简单,可操作性较强,排序结果较准确,为机场总体规划时场址优选提供了一种新的途径。     

西南地区某机场跑道中段道面沉陷区的检测与评价

对西南某机场跑道部分区域沉陷变形的情况进行专项调查,找到沉陷区域并评价其严重程度,帮助机场运营管理单位掌握飞行区道面状况。首先将跑道检测区按照沉陷程度分为十个闭合水准线路,分区测量点位高程;再将高程数据与设计数据对比分析,运用Surfer、Matlab软件制图呈现和计算跑道沉陷程度;结合道面纵、横坡坡度的改变判断跑道的适用性。评价结论为跑道沉陷部分体积约2 700 m³,约20%测量区域的横坡坡度不符合要求,为避免沉陷情况加剧,应在道面维护工作上做出相应应对措施。     

基于可变形卷积与特征融合的机场道面裂缝检测算法

机场道面裂缝具有形态多变、宽度狭小、长短不一、且空间走势呈自由曲线的不规则特征,现有算法检测效果不佳。针对此问题,本文构建了一种基于可变形卷积与特征融合的神经网络（Deformable convolution and feature fusion neural network,DFNet）模型。首先由可变形卷积模块来强化特征提取网络对裂缝形态特征的学习; 然后经多尺度卷积模块捕获不同感受野下裂缝的全局信息;最后通过特征融合模块来提取裂缝不同层次的特征,通过融合裂缝低级特征与高级特征,实现对机场道面裂缝的准确分割。在采集的实际机场道面裂缝数据集上,与其他6种现有算法进行了对比实验,本文算法在像素级分割的F1-Score上达到了90.95%,效果优于全部对比算法。DFNet算法提高了对机场道面裂缝检测的能力,实验结果表明本文算法较好地达到了工程实际要求。     

机场竞争力评价指标体系的构建

本文首先分析总结了机场竞争力的形成机理,在此基础上提出了机场竞争力的评价原则,最后,构建了一套包含4个一级指标、16个二级指标和41个三级指标的机场竞争力评价指标体系,旨在通过这套评价体系对机场的竞争力发展水平进行评估,找出机场竞争力发展过程中的优势不足,为机场在市场竞争中提高竞争力水平和核心竞争力提供科学的参考依据.     

机场噪声影响的居民户数计算方法研究

为精确评估机场噪声对附近居民的影响程度,提出“机场噪声影响的居民户数”这一指标,并对该指标的计算方法进行了研究。首先对指标的定义和内涵进行了阐述,然后根据噪声评价标准,基于Arc GIS仿真平台对受机场噪声影响的居民户数进行了统计,最后以某机场为试点对该方法进行了验证。     

民航机场危险源严重度评价方法研究

危险源风险度是机场安全评价中的重要指标之一,而危险源严重度的准确度量直接影响危险源风险度分析的准确性,以及机场安全管理的经济性和有效性。鉴于目前基于主观的严重度分析中存在的问题,提出基于模糊综合评价的危险源严重度定量分析方法。首先建立了严重度评价指标体系;然后利用专家意见,将模糊综合评价法应用在危险源严重度的定量分析中;最后通过案例分析证明了所提方法的客观性和有效性。     

机场场道注浆工程设备及工艺研究综述

为明确不同注浆设备及工艺在机场场道注浆工程中的应用进展,归纳了现有注浆设备的分类、组成,分析了不同注浆设备的特点,总结了现有注浆工艺,分析了其工艺流程及其机场工程中的应用现状。综合分析现有研究表明,注浆设备及工艺需根据水文地质条件和工程要求来选择,具有特殊地理地质条件的工程,需要对钻机和注浆泵进行改进,以满足符合工程的需要。注浆技术应用于机场工程中大多数采用压密注浆和劈裂注浆的方式,这两种工艺均能很好地解决道面病害问题。     

基于性能导航的飞行程序减噪效果评估

本文选择有效感觉噪声级作为单次飞机噪声的评价指标;以景德镇罗家机场传统程序和PBN程序为例拟合得到其主要起降机型B738的噪声距离公式,进而得到单次飞行事件机场各预测点的噪声值并绘制噪声污染图,对PBN运行的减噪效果进行评价。     

机场混凝土道面快速修复的两种工艺

广汉机场混凝土跑道至今使用已 30多年 ,混凝土道面使用性能渐趋老化 ,加之训练任务重 ,起降次数频繁 ,混凝土板块破损量多 ,因此 ,在机场跑道的修补工作中 ,必须做到优质、快速、简便 ,为此我们做了大量的探索。该机场原设计合理 ,施工质量较好 ,尚未出现板块下沉错台及纵横贯通型裂缝类严重破损。但在 1982年机场扩建时 ,跑道南北向各延长 2 0 0ｍ ,施工过程中胀缝处理不当 ,新跑道接合区又恰好是着陆区 ,受此影响 ,该地区出现板角断裂和边角剥落类破损 ,如不及时修复 ,将对飞行安全造成严重影响。板角断裂是一条垂直通底且与板角两边接缝…     

基于航线网络结构的上海浦东机场亚太枢纽竞争力分析

从亚太主要枢纽机场的现状及国际背景出发,以航线网络结构为基础,从枢纽机场与亚太地区其他机场的连接紧密程度,枢纽机场拥有基地航空公司的规模,枢纽机场腹地客源及其在亚太航线网络中的位置四方面建立测评指标,对浦东机场、仁川机场等五个竞争机场进行竞争力分析,得出浦东机场的竞争优劣势,并据此提出发展建议。     

机场道面改造工程对环境的影响分析

建筑工程在建设环境的同时也在破坏环境。本文从生态、噪声、废水、灰尘及固体废物等方面分析机场道面改造工程带给当地环境的影响,并根据分析结果提出相应的环境保护措施,为今后的机场建设工程减少环境污染提供参考。     

侧风着陆滑行飞机轮胎-道面相互作用分析

通过对侧风作用下的飞机受力进行分析,建立了轮胎-道面相互作用理论模型,得到了侧风作用下两者相互作用的主要影响因素,并进一步基于有限元分析软件ABAQUS建立了侧偏轮胎-道面有限元模型,研究了轮胎不同侧偏角度以及跑道不同积水厚度等因素对于飞机轮胎与道面相互作用的影响规律变化情况。研究结果表明：飞机在跑道滑行时在侧风作用会产生偏离跑道中心线的趋势,道面对轮胎的侧偏力是影响飞机质心偏离跑道中心线距离的重要因素;轮胎侧偏角增大导致轮胎接地非对称性增强,轮胎迎水面的区域长度也呈逐步增大趋势;轮胎迎水面的动水压强呈非对称分布,动水压强较高的区域出现在轮胎的偏转侧,并且最大值接近于1 MPa,此时易出现滑水风险;而随着跑道道面水膜厚度的逐渐增加,道面相应的侧向摩擦因数也在减小,当水膜厚度达到机场运行管理规定中临界值13 mm时,道面摩擦因数仅为干道面时的一半,大大增加飞机偏出跑道风险。     

基于INM的机场减噪程序模拟分析

根据《机场周围飞机噪声环境标准》(GB 9660-88),以计权等效连续噪声级LWECPN为评价量,借助FAA的INM(综合噪声模型)软件对深圳机场的航空噪声进行了详细的分析,综合考虑了优选跑道、NADP(离场减噪爬升程序)、离场偏置和CDA(连续下降进近)等因素对机场噪声的强度、分布区域形状和分布区域面积的影响,提出了一套完整的机场噪声综合模拟评估模型,可为今后机场周围噪声优化及评估提供借鉴。     

灰色层次分析模型在机场安全风险评价中的应用

民用机场安全风险评价是一个多因素综合评价问题。本文针对民用机场的安全风险状况进行了因素分析并构建了层次结构体系。同时由于存在各种不确定因素,其风险处于一种灰色状态,评价指标难以量化。由此我们采用层次分析法与灰色系统理论相结合的方法建立模型对机场安全风险进行评价,最后通过应用实例说明了方法的实用性和可操作性。     

多机型影响下跑道结构层动态响应分析

基于丹佛机场跑道5年实测动态响应数据,分析多机型滑行时道面板边板角的应变和位移特征,对跑道各结构层多年压缩变形规律进行分析。结果表明,对于不同起落架构型的飞机,道面应变峰值与主起落架轮轴数量对应。混凝土道面板动态应变峰值随运营年限增加变化较小,主要与实测机型有关。对于B737机型,板底受拉应变小于板顶受压应变;而B747、B777机型,板底受拉应变大于板顶受压应变,说明大飞机对混凝土道面损伤更为严重。基层动态位移响应在跑道各结构层中是最为敏感的,压缩变形波动比较剧烈,压缩率最大;而垫层、土基压缩变形量和压缩率随运营年限逐渐趋于稳定。因此建议机场跑道在设计和施工时,对板角和板边部位基层进行重点处理。     

基于改进NSGA-Ⅱ的停机位预分配优化

随着民航运输业的发展,航班密度不断增加,大型机场的近机位资源紧张问题日益突出,降低了航班保障效率。为了探索大型枢纽机场停机位预分配问题综合有效的解决方法,从航空公司、机场和旅客的实际情况出发,建立多目标停机位分配优化模型,并设计了改进的带精英策略的非支配排序遗传算法（Non-dominated sorting genetic algorithms-Ⅱ,NSGA-Ⅱ）对模型进行求解,得到一组Pareto前沿解。。在交叉和变异操作阶段,对种群个体以指数形式自适应地调整交叉率和变异率,以此提高算法的收敛速度和优良解的多样性。实例验证结果表明,该模型和改进算法相较于人工分配和传统NSGA-Ⅱ算法对停机位指派的优化结果更为突出,尤其在靠桥率和被使用的停机位数量方面;同时利用性能评价指标对比两种算法,发现改进型NSGA-Ⅱ算法更适合停机位预分配问题的求解。