航空网络关键节点辨识的核极限学习机算法研究

通过技术手段准确识别航空网络的关键节点,对航空网络平时的正常运行以及战时的防御和修复,具有重要的理论意义和参考价值。提出一种基于核极限学习机的航空网络关键节点识别方法,首先,采用层次分析法对节点综合重要度进行评估;然后,选取三个简单指标,基于核极限学习机学习简单指标与综合重要度之间的映射关系,建立重要度评估模型;最后,以中美两国航空网络为例进行仿真。结果表明:仅需计算 40 个节点的复杂指标值,就可对关键节点取得较满意的辨识效果,降低了计算复杂度,提高了辨识效率,即采用本文方法辨识航空网络的关键节点是有效、可行的。     

新格局下如何开新局我国中小机场发展的思考

在我国民航运输体系中,中小机场是重要的组成部分,是我国中小城市连入全国乃至全球航线网络的重要节点,在地区经济发展中发挥着重要的作用.随着双循环战略的落地与实施,这些中小机场如何进一步发挥作用显得尤为重要.从目前来看,我国中小机场普遍存在着航线航班少、利用率不高、机场流量有限等问题.另一方面我国支线航空的发展则存在着干支...     

基于阻塞流的机场终端区极限容量评估研究

为确定机场终端区最大容量保障能力,即极限容量,从终端区运行特点分析出发,综合考虑进离场航线长度、飞行速度、管制间隔等因素,构建进离场网络流模型,并以跑道Pareto容量包络线作为约束,分析进离场航线网络与跑道的耦合关系,建立基于阻塞流的机场终端区极限容量评估模型。以杭州萧山机场终端区为例,验证了模型的可行性和准确性,并借助模型分析了不同流量控制策略下终端区容量包络线的变化趋势。研究表明,随着移交间隔变大,终端区容量包线有内移的趋势,进场容量由33架次/h逐步降为25架次/h。     

航路容量受限的多机场终端区放行策略研究

航路容量制约了民航的发展,考虑影响航路容量的基本因素,建立仿真模型确定航路容量。根据机场终端区分布、航线网络等因素,利用模糊评价排序算法确定多机场终端区的放行策略,解决基于航班时刻优化的多机场地面等待问题,有效地提高机场运营效率和安全性。     

机场场面关键节点风险评估方法

为评估机场场面关键节点风险等级,提出了一种场面关键节点风险评估方法。结合复杂网络指标提取场面关键节点构建网络模型,从时间和空间两个角度选取风险评估指标,构建场面关键节点风险评估模型,探究时间和空间因素对于机场场面冲突热点的影响,对冲突热点区域进行风险等级划分,找出关键冲突热点区域。以深圳宝安机场为例,基于AirTop仿真数据对机场关键节点进行风险评估,结果表明,考虑时空分布特征对机场场面进行风险等级划分,可以更有效更准确地识别热点区域,为机场场面运行安全提供参考。     

基于复杂网络的航空制造供应链关键节点识别研究

随着不稳定因素的增加以及航空制造供应链的参与主体增多，航空制造供应链的管理所面临的风险也随之增大。因此针对航空制造供应链网络的风险管理，以复杂网络为工具研究供应链网络中的关键节点识别问题，从而帮助航空供应链提升抗风险能力。通过分析我国航空制造供应链网络现状和特点，提出供应链形成机制并划分供应链层级，对航空制造供应链进行构建及指标界定，对度中心性、介数中心性、接近中心性三种经典中心性算法以及传统K-Shell 分解算法进行加权改进；结合熵值-TOPSIS 法提出一种针对加权网络的供应链关键节点识别算法——WKC 算法，通过构造网络来进行算例分析，验证该种算法的有效性。结果表明：本文提出的WKC 算法原理科学、计算复杂度较低，为航空制造等高端装备制造业供应链的风险管理提供了一定的参考。     

上海“一市两场”航线网络结构演变格局研究

“一市两场”是多机场体系的重要组织模式,航线网络是机场市场组织的重要表征。针对多机场体系航线网络发展同质化的焦点问题,构建了节点重合系数、结构相似系数、市场差异指数等结构评价指标。基于2010-2019年上海浦东国际机场和虹桥国际机场客运航线网络的分析,笔者发现以下几点。首先,航线网络拓展呈现非均衡增长格局,浦东机场在提升市场连通性中发挥核心作用;其次两场节点重合系数在国内和国际市场上表现较大的差异,国内市场整体呈现下降趋势,国际市场保持较小变化;最后,结构相似系数与市场差异化指数呈现同步的负相关变化趋势,整体市场结构相似性呈现增加态势,但总体差异化水平较高。     

空中交通相依网络的脆弱性研究

机场、航路和管制扇区构成空中交通相依网络,节点在受到扰动时,网络运输性能下降,引发网络脆弱性。提出一种空中交通相依网络脆弱性的度量方法,首先构建机场网络、航路网络和管制扇区网络3个层网络,基于空中交通管理规则与层网络间的逻辑连接关系,建立空中交通相依网络模型。在随机扰动和蓄意扰动节点两种不同失效模式下,采用最大连通度和结构熵两个指标,并给出了相应算法,分析相依网络的结构脆弱性;创建流量熵和交通流损失比指标,设计了相应算法,研究相依网络的功能脆弱性。研究结果表明,随机扰动对空中交通相依网络影响更大;网络的结构脆弱源与功能脆弱源是机场网络;网络的脆弱性与层网络间的连接方式和层网络的交通量不匹配有关。     

一种新的基于位置信息的路由算法研究

 为航空移动Ad hoc网络(MANET)提出一种基于位置信息的路由算法,即位置网格路由（LBGR）算法,以此来解决节点高速移动引起的路径重建问题。算法中,数据包沿路由发现时得到的网格轨迹进行传输,每个收到数据包的中转节点根据它与相邻节点、目的节点的位置关系及网络轨迹下游的路由网格位置决定下一跳节点。由于利用了网格位置信息,LBGR算法在航空节点高速移动和拓扑变化无法事先预测的情况下,使用较少的开销就可获得稳定的路由。仿真结果表明,与GRID路由算法相比,LBGR算法在节点中高速移动时,能够有效地减少路由开销,提高网络吞吐量。     

基于双层遗传编码的多机场航班调度优化研究

为提高多机场系统终端区运行效率,保障航空器飞行安全,基于多机场系统多种资源限制约束,以降低总延误时间和风险值为优化目标,建立了多机场系统终端区航班调度优化模型。考虑多机场系统资源竞争特性,设计了包含航班排序和跑道分配信息的双层编码遗传算法。同时,为避免不必要的资源闲置,降低航班在某节点拥堵的后续影响,每层编码中将航班细分为跑道、定位点两个关键节点阶段。运用双层编码遗传算法进行算例分析,与传统航班恢复方法进行对比。结果表明：求解算法能促进资源的合理分配,实现总延误时间和风险值的双重优化。     

Dynamics of air transport networks: A review from a complex systems perspective

Air transport systems are highly dynamic at temporal scales from minutes to years. This dynamic behavior not only characterizes the evolution of the system but also affect the system's functioning. Understanding the evolutionary mechanisms is thus fundamental in order to better design optimal air transport networks that benefits companies, passengers and the environment. In this review, we briefly present and discuss the state-of-the-art on time-evolving air transport net-works. We distinguish the structural analysis of sequences of network snapshots, ideal for long-term network evolution (e.g. annual evolution), and temporal paths, preferred for short-term dynamics (e.g. hourly evolution). We emphasize that most previous research focused on the first modeling approach (i.e. long-term) whereas only a few studies look at high-resolution temporal paths. We conclude the review highlighting that much research remains to be done, both to apply already available methods and to develop new measures for temporal paths on air transport networks. In particular, we identify that the study of delays, network resilience and optimization of resources (aircraft and crew) are critical topics.     

网络可生存性及其度量方法

介绍了网络可生存性的概念,对传统有线和无线网络、军事网络和Ad Hoc网络的可生存性问题进行了阐述和比较分析;探讨了网络可生存性的分类和度量方法,并给出了一种度量AdHoc网络可生存性的方法。     

机载波分多路复用光网络研究与设计

波分多路复用(WDM)光波交换是机载全光网络的研究方向。本文说明了机载WDM光网络技术的研究现状,阐述了WDM光交换网络能够满足机载骨干网络的发展要求的观点。分析了机载WDM网络的拓扑结构、体系架构和网络组成,给出了机载WDM环形光网络的设计方法,对机载WDM技术的深入研究提供了可借鉴的思路。     

基于FTP协议网络流量模拟的设计与实现

针对网络实验室中难以实现与真实网络环境一致、需要进行网络流量模拟的问题,提出了一种基于FTP协议的网络流量模拟方案。基于FTP协议特点和网络流量模拟需求,详细分析了网络流量模拟系统的架构、运行拓扑结构,设计了FTP流量的生成算法。通过实验证明,实现的模拟系统可以对模拟流量的发送速度和时长进行设定,而且可以随时进行更改,满足了虚拟网络流量的要求,为网络安全试验提供了模拟的网络测试环境。     

空间网络技术发展分析与建议

针对空间数据传输与交互支持问题,介绍了CCSDS(Consultative Committee for Space Data Systems,空间数据系统咨询委员会)、IOAG/IOP(Interagency Operations Advisory Group/InterOperability Plenary,机构间操作指导组/机构间互操作大会),以及IETF/IRTF (Internet Engineering Task Force/Internet Research Task Force,互联网工程任务组/互联网研究任务组)在空间网络体系架构方面的研究进展,分析了IETF和CCSDS针对空间网络环境所发布的最新网络层协议和传输层协议.研究结果表明,IP(Internet Protocol,互联网协议)和DTN(Delay Tolerant Networking,容延迟网络)是空间网络协议体系的2个发展方向,而空间网络技术则呈现出3个清晰的发展趋势,现阶段需要重点关注路由、服务质量保证和数据流传输这3个方面的技术问题.     

航路网络生成及优化

空中交通流运行的安全性和成本取决于航路网络结构。基于节点度实现航路网络枢纽节点和干线节点分层,利用全局耦合生成主干网络,运用距离连接概率实现干线节点社区化,采用连接概率生成社区网络;采用DBSCAN聚类算法,基于角度和距离实现航路网络优化;以中国大陆空域为例,实现了主干航路网络和局部干线航路网络的生成及优化,验证了方法的可行性。在与相关研究对比,基于节点度的枢纽节点选取更加客观合理,所构建的分层航路网络结构符合机场点的分布特性,采用DBSCAN聚类算法优化效率明显提高。     

网络控制中的信息安全问题

在对网络控制系统及其特点进行分析的基础上,提出了网络控制中的信息安全问题,并对网络控制中的信息安全对策进行了研究和探讨,为网络控制的安全实施提供了有力的保障。     

分布式实时飞行仿真中的联接技术

分布式仿真系统可采用的联接方式主要有物理共享内存总线、消息传递网络和复制共享内存网络三种。物理共享内存总线和消息传递网络在分布式实时仿真中存在技术上的不足．但它们之间具有一定的互补性．复制共享内存网络将它们两者的优点有机地结合起来．成为一种适用于实时系统分布式仿真的理想方式．文章对这些技术分别进行了阐述。最后，针对分布式飞行仿真的特殊要求．介绍了复制共享内存网络的具体应用。     

基于小波神经网络辨识的PID神经MRAC研究

提出了一种基于小波神经网络辨识的PID神经网络模型参考自适应控制方法。该方法采用小波神经网络作为辨识器,PID神经网络作为控制器在线调节。由于小波变换具有良好的时频局部特性,神经网络具有强大的非线性映射能力,自学习、自适应等优势,采用规范正交的小波函数作为神经网络的基函数构成小波神经网络,该网络兼有小波函数的紧支性、波动性以及神经网络的非线性映射能力,自学习、自适应能力等优点,仿真结果表明用该方法构成的控制系统收敛速度快,逼近精度高,鲁棒性好,优于一般的BP网络控制。     

仪表着陆系统设备混合监控网络构建

针对传统仪表着陆系统设备"点-点"遥控监控方式易中断,影响运行安全这一问题,提出了一种基于光纤与线缆的"多点-环网"混合监控方案。光纤与线缆互为补充,互为备份,并且当某路监控链路故障时,可自动选择其它监控路径,有效提高仪表着陆系统设备监控效率,增加监控冗余度,为我国民用机场导航监控提供一种新思路。该方案已经成功在重庆江北机场运行。