随机型单机场受限地面等待策略

研究了随机容量条件下单机场受限的地面等待策略问题,用数学模型给出一种有效的算法,充分考虑了航班在降落时的优先级状态以及空中等待成本,最后通过仿真计算验证该策略的实际可行性.     

地面管制阶段航空器等待策略研究

地面等待策略是空中交通流量管理的主要组成部分,有利于节约飞行成本,提高安全水平。建立了空中交通多目标地面等待策略的整数线性规划模型,模型包括所有航班的总等待时间最短和总等待费用最小两个优化指标,约束条件考虑了指定空域容量的限制和各航班等待时段上限的限制。考虑到该优化问题求解的计算复杂度,应用基于自然法则的模拟退火随机搜索优化算法来解决该问题。数值模拟算例表明了所建立数学模型的正确性和算法的可行性和有效性。     

基于Hopfield网络的单机场地面等待优化算法

空中交通流量管理中的一个有效方法是采用地面等待策略,但地面等待算法一直是一个难点。通过对单机场地面等待模型进行合理的转换,提出了基于Hopfield神经网络的启发式算法,通过理论推导,证明了算法的可行性。     

空中交通流量管理中的多元受限地面等待策略问题研究

在单机场受限地面等待策略问题的基础上,研究了确定容量条件下的多元受限地面等待策略问题,建立了数学模型,提出了一个启发式和专家系统相结合的流量管理新算法。通过对广州区域空中交通流量的仿真计算,验证了该算法实际应用的可行性。     

一种新的单机场地面等待问题优化算法

对单机场地面等待问题提出了一种新的启发式动态优化算法。该方法通过对时间分段，添加飞机是否起飞标志量，分步计算地面延迟和空中延迟，递推求解，从而达到缩小每次求解规模的目的。采用实际数据，仿真验证了所提出的模型和算法的有效性。还给出了一种简便的近似解算法。     

地面等待模型中的旅客延误时间成本分析与仿真

针对多机场地面等待问题MAGHP(Multi Airport Ground Holding Problem),深入研究了影响旅客延误时间的因素,并将其应用于数学模型中目标函数的计算。将航班延误时间转化为旅客延误时间,提出了一个在航班取消情况下减少旅客延误的新方法,并与多机场地面等待模型进行了比较,仿真结果表明,可以大幅度减少旅客延误时间。     

地面等待策略中的时隙分配模型与算法研究

 机场拥塞是制约民航运输的瓶颈所在,地面等待策略(GHP)是解决机场拥塞的有效方法,其核心就是时隙分配问题。为适应我国空中交通持续发展需要,实现科学时隙分配的要求,对GHP已有的研究进行分析和归纳,重点论述了时隙分配的概念、属性、模型和算法,在此基础上总结了时隙分配的关键问题,即随机容量的影响、均衡模型的建立以及模型求解算法的研究。最后指出了时隙分配问题未来的研究方向。     

地面等待和改航策略的流量管理方法

恶劣天气下,过多的地面等待往往造成终端区的拥堵和航班的过分滞留,充分利用航路容量是解决这一问题的途径之一。结合地面延误程序和改航策略,建立了动态不确定性情况下航班起飞时刻和航路选择模型,基于当前的航班计划,通过迭代算法和Dijkstra算法,获得优化的起飞时刻和航路选择。仿真结果表明,结合改航策略后,可提高航路容量的利用率,航班的总体延误可在一定程度上减少。     

空中交通地面等待的指派问题模型

在分析运筹学中指派问题的基础上,将指派问题应用于单机场受限地面等待问题的研究,对传统的地面等待模型进行了改进,并建立了相应的数学模型。通过仿真算例,验证了该模型的可行性。     

增强型地面等待程序的进一步发展

在分析现有增强型地面等待程序(GDP-E)的基础上,综合考虑进离场容量之间的转化优化与不确定天气引起的随机地面延误,提出全新的GDP-E运行概念,使地面等待程序在协作决策(CDM)理论下得到进一步发展,从而可以加速空中交通流量,减少航班不必要的延误,提高航空公司的运行效率。     

空中交通流量统计和预测系统的设计与实现

采用面向对象的Client／Serve结构开发工具Delphi 6.0，设计和实现了流量统计与预测系统。该系统通过流量统计和预测模块，实现了对用户指定时间范围和空间范围的空中交通流量进行有效地统计，并结合历史数据对全国性或大区域范围内的长期流量进行预测。上述各类数据的综合分析将为中国民航，尤其是空管系统的建设发展提供科学的量化依据。     

面向三维空间的交通复杂度建模

为探索空域系统承载复杂交通的能力,空管业界对以动态密度为代表的复杂性模型进行了大量理论研究,而对复杂性实际应用的研究略显单薄。基于前期联携关系复杂性研究,详细分析了三维空域内航空器对的各种相对运动趋势,将原有的复杂度模型从平面空间扩展到立体空间,采用综合微观分析方法建立了普适于立体空间的交通复杂度模型。模型能够真实地反映三维空域内航空器的空间耦合态势,并通过广州区域扇区的实际运行数据验证了模型的有效性,弥补了复杂性模型实用性不足的缺陷。     

多Agent协调模型与算法在时隙分配中的应用

针对离场时隙分布式分配问题,阐述了航空公司和流量管理部门的博弈关系,建立了多Agent的博弈协调模型,提出了协调算法,并进行了算例分析.算例结果显示,应用博弈协调模型和协调算法,3个航空公司的延误时间分别为1 min、6 min和21 min,比RBS算法分配结果分别减少了10 min、6 min和2 min.算例结果说明多Agent的博弈协调模型及算法是可行的和有效的.     

中欧枢纽机场航班协同放行需求与对策研究

随着中欧之间航空运输量的不断增加,中欧几个主要枢纽机场之间互飞的航班量增长迅速,从欧洲空中交通流量管理系统发展的经验来看,协调枢纽机场航班放行时间可以显著地减少空域拥挤,减少航班延误,提高航班的正常性和可预测性.尝试从分析中国北京首都机场等几大枢纽机场中欧之间航班飞行流量、起降时刻出发,从减少中国枢纽机场拥挤的角度分析中欧协同放行的必要性,从航班和机场信息共享、协同放行机制等角度分析其可行性,以期望为进一步加强中欧航空合作打下基础.由于时间和数据限制,研究无法从欧洲空管角度做出类似的分析.     

基于Netlogo的终端区进场交通流建模与仿真

终端区进场交通流特性参数研究对于解决复杂空域结构下航空器拥堵、航班延误具有重要的实际意义。基于元胞传输模型将进场航线划分元胞,并且在数理推导的基础上,基于Netlogo仿真建模平台搭建进场交通流元胞传输模型仿真环境,对进场交通流的宏观涌现行为进行仿真模拟,得到交通流基本参数速度、流量、密度之间演变趋势。研究结果表明,终端区进场交通流三大基本参数之间存在明显的数量关系,关系曲线相对应分为自由流、拥挤流和阻塞流三种状态,并且受到管制间隔、飞行程序、管制策略的影响。利用相关研究成果,可通过改变管制策略、调整管制间隔、优化飞行程序的方法使得交通流特性向着可预知的方向演变,因此对终端区交通态势的判断具有应用价值。     

管制区短期空中交通流量管理的时隙-航线分配模型及算法

对管制区短期流量管理问题进行了研究,针对现有模型在约束条件和控制方法中的不足,不仅首次引入了流量控制事件的概念和相应的约束条件,而且在使用动态网络流理论建立了管制区短期空中交通流量管理模型过程中,还新增加了飞行高度层这一决策变量,使本文提出的时隙 航线分配模型与中国管制工作实际更加吻合。算例中采用中国华东空管中心实施的流量控制的真实数据,采用模拟退火遗传算法对其进行求解,求解结论直观、明确、可操作性强。仿真结果验证了模型及其求解方法的有效性和实用性。     

基于Multi—Agent的空中交通流量仿真研究

针对传统空中交通流量仿真过程中灵活性和智能性的不足,将分布式人工智能Multi—Agent的理论和方法应用到空中交通流量管理领域中,提出了基于Muhi-Agent的空中交通流量仿真方法。介绍了空中流量管理的体系结构和流量管理的具体措施,详细设计了与流量仿真相关的重要Agent,包括航班Agent、航路Agent、机场终端区Agent和区域流量管理Agent等,探讨了各Agent的内部运行机制和在流量管理中的职能,构建了基于Multi．Agent的空中交通流量仿真子系统的整体框架．为实际空中交通流量管理系统的建设提供重要的指导和拳者。