基于容流匹配的进离场航班调度优化模型和算法

综合考虑机场的空中等待航班数量、空域容量、场面容量以及机场起飞需求等约束条件,以可变的优先级为调配手段,以总延误时间最短为目标函数,建立了一个新的基于容流匹配的进离场航班调度优化模型。引入合作型协同进化遗传算法,设计了用一对代表个体形成合作团体的新选择方式,有效解决了传统遗传算法种群多样性低、易早熟等问题。仿真结果表明,该模型能够在满足机场容量限制的同时,有效降低航班的总延误时间。     

中南地区协同流量管理系统设计研究

本文从我国民航空管的实际情况出发,指出了我国建设协同流量管理系统的必要性,并以中南地区为例在其现有流量管理系统的基础上,初步规划了中南地区协同流量管理系统的总体构架及建设步骤,详细设计了系统的主要功能程序及其数据处理流程,为完善建设中南地区流量管理系统拓展了思路,为我国空管全面引入协同决策理念提供了借鉴和参考.     

枢纽机场空侧容量利用和流量分配优化模型

通过引入满意度函数,以航班流量和容量利用满意度最大化为目标,建立了机场空侧定位点流量分配和跑道容量利用的多目标优化模型。利用ILOG对模型算例进行了求解。结果表明,采用本文模型求解得到的各个定位点的整体航班需求排队队列比Gilbo模型的结果减少了10%。在研究时间段内(3 h),通过优化分配各个时间间隔(15 min)各定位点的进离港航班流量,所有航班需求得到满足且在最后的时间间隔没有产生延误队列,从而又保证了一定的容量利用满意度(h=0.75),实现了机场终端区某一特定时段内现有容量更有效的利用,减少了航班延误。     

基于机型的机场流量优化方法

研究了空中交通流量管理中机场终端区的流量最优分配问题。综合飞机机型、飞行间隔等因素,提出了一种基于飞机类型等因素的机场流量分配的模型。利用该模型可以实现对终端区某一时段现有容量的优化分配,减少航班延误;同时又能够确定满足此分配方案的飞机类型的起降次序。最后以单跑道机场为例,对模型进行了验证,证明该模型的实用性。     

空中交通流量控制的地面保持策略

空中交通流量控制的地面保持策略．即飞机地面保持时间的最优配置,是任何空中交通管理系统所具有的最重要功能之一,也是空中交通流量控制中战略管理的重要内容．最优配置的目的是减少或消除飞机的空中等待延时,提高空中交通流量．本文首先阐述了航线网拥挤的主要原因,然后介绍了空中交通流量控制的地面保持策略的问题描述和基本求解方法,最后指出了地面保持策略问题的进一步研究方向和应用前景。     

基于进离场一体化的机场协同辅助决策系统原理研究

本文以原始的协同辅助决策系统为基础,提出了一种结合进场、离场以及场面管理,使之达到一体化效果的机场协同辅助决策系统的概念。首先,设计了系统信息处理的总体流程,并说明了其一体化思想的具体体现;之后分别对系统的进场管理和离场管理之间、离场管理与场面管理之间的信息反馈、协同决策的原理及流程做了描述,着重写出了在机场放行过程中各个时间获取途径及相互关系;最后提出了我国现阶段协同辅助决策系统在实际应用中存在的问题及改进措施。     

基于混合粒子群算法的机场停机位优化分配问题研究

合理且高效的停机位分配方案是提高机场运营效益的重要手段之一。通过对航班占用停机位特性的分析,以旅客步行距离最短和停机位空闲时间均衡为目标函数建立优化模型,设计一种基于遗传算法与PSO算法相结合的混合粒子群算法对其求解,最后运用试验数据来说明该算法求解停机位分配问题的可行性。     

基于人工鱼群算法的单机场地面等待优化策略

目前大型机场拥塞问题日益严重.推迟飞机起飞时间,将成本较高的空中等待转化成地面等待,是进行空中交通流量管理的一个有效方法.本文研究基于人工鱼群算法的单机场地面等待优化策略并进行仿真,有效地减少了总的地面等待延误损失,说明该方法是可行的;通过与其他几种智能算法的比较,验证了该算法执行效率高、实用性强.     

机场停机位再分配问题

分析了航班延误原因及影响,根据提高机场运营效率与效益和旅客满意度的优化原则,确定出3个优化目标函数(分配到远机住的航班数量最少分配方式扰动性最小以及相关旅客转移距离最小为优化目标),建立机场停机位实时再分配问题优化模型.并设计混合算法优化求解该模型:首先采用启发式算法得出初始优化解,然后采用禁忌搜索算法进行进一步优化求解.实际数据的仿真结果证明了模型的正确性和算法的有效性.     

A Combined Arrival and Departure Scheduling for Multi-airport System

A combined arrival and departure scheduling problem is investigated for multi-airport system to alleviate the problem of airspace congestion and flight delay.Firstly,the combined scheduling problem for multi-airport system is defined through in-depth analysis of the characteristics of arrival and departure operations.Then,several constraints are taken into account,such as wake vortex separation,transfer separation,release separation,and separation in different runway operational modes.Furthermore,the scheduling model is constructed and simulated annealing algorithm is proposed by minimizing the total delay.Finally,Shanghai multi-airport system is chosen to conduct the simulation and validation.And the simulation results indicate that the proposed method is able to effectively improve the efficiency of arrival and departure operations for multi-airport system.     

Sectorization Model of Terminal Airspace with Arrival and Departure Separation

Terminal airspace(TMA)is the airspace centering several military and civil aviation airports with complex route structure,limited airspace resources,traffic flow,difficult management and considerable airspace complexity.A scientific and rational sectorization of TMA can optimize airspace resources,and sufficiently utilize the control of human resources to ensure the safety of TMA.The functional sectorization model was established based on the route structure of arriving and departing aircraft as well as controlling requirements.Based on principles of sectorization and topological relations within a network,the arrival and departure sectorization model was established,using tree based ant colony algorithm(ACO)searching.Shanghai TMA was taken as an example to be sectorizaed,and the result showed that this model was superior to traditional ones when arrival and departure routes were separated at dense airport terminal airspace.     

复杂终端区进场交通流优化排序方法研究

为提高终端区时空资源利用率,增强空中交通 运行效率,研究了复杂终端区进场交通流优化排序问题。通过深入剖析终端区进场定位点、 航路航线、多跑道系统等资源运行特性,综合考虑尾流间隔、移交间隔、多跑道运行间隔等 各类约束限制,以及最小化航班延误时间、最大化跑道运行容量、最小化终端区飞行时间等 优化目标,建立了复杂终端区进场交通流优化排序模型,并采用带精英策略的非支配排序遗 传算法对所建模型进行求解。选取上海多机场组成的复杂终端区进行实例验证,仿真实验表 明提出的优化方法相比先到先服务方法(First come first serve,FCFS),航班总延误时间 减少20.7%,终端区等待时间减少60.7%,终端区进场交通流运行效率得到显著提升。     

机场航站楼旅客离港容量仿真分析

针对我国航站楼规划设计依赖于经验的现状,本文将vissim软件应用于航站楼,建立旅客离港流程仿真模型,对旅客离港流程进行了仿真,预测航站楼容量,分析得出高峰小时段内旅客容量与航站楼设施配备的关系。     

机场终端区着陆次序的排序规划算法

讨论了机场终端区飞机到达流的排序规划问题。为了能够在终端区交通繁忙的情况下高效地为到达的飞机流安排合理的着陆次序,并在不违反飞机间距要求的情况下给出各飞机经过优化的着陆时间,提高机场跑道的利用率,提出了经过改进的先来先服务、带有时间提前量、带有约束的位置偏移三种排序算法。当进入机场终端区的飞机数量超过机场终端区的容量时,分航路对飞机排队并对飞机间的距离进行限制     

香港国际机场航空交通量的无偏灰色马尔科夫预测

针对香港国际机场航空交通量的灰色性和随机波动性,本文采用无偏灰色GM(1,1)代替传统灰色GM(1,1)模型,分析了2001—2012年香港机场航空交通量的数据,预测出2013年香港机场的航空交通量,然后用加权马尔科夫模型对预测结果进行优化。利用Matlab计算得后验差检验C值小于0.35,P值为1,拟合精度等级为好,表明动态无偏灰色马尔科夫能消除传统灰色GM(1,1)模型的固有误差,提高预测精度。加权马尔科夫模型对灰色预测结果优化得2013年香港航空交通量在352 241~370 780架次之间。     

天气影响的机场容量概率分布研究

天气是影响机场容量下降的主要因素,为了反映预测天气对容量的影响,建立了n-阶段到达容量分布模型。通过天气类型决策树将历史天气数据转换为每种天气类型的到达容量概率分布。根据天气类型的容量概率分布,用全概公式将概率天气预测转换为概率容量预测。基于5年的机场小时天气数据,对某一日的预测天气进行算例仿真,得到了一组基于预测天气的n-阶段容量概率分布。结果表明,n-阶段容量分布模型能够将机场不同时段的预测恶劣天气转换为预测随机容量,从而满足实时流量管理的需要。     

飞行流量管理系统的模糊综合评判

探讨了飞行流量管理系统评价的方法,给出了飞行流量管理系统评价的指标体系,针对评价对象的复杂性及其指标的模糊性,采用模糊数学的理论与技术,通过单因素模糊评价,给出了模糊综合评价模型,并进行了评估的示例。