空中交通工程学理论内涵与关键科学技术

航空器自1903年诞生至今已逾百年,航空器飞行速度、飞行距离、飞行高度都有了巨大提升。与1924年世界上第一条长距离航路上使用的灯光导航、高频通信设备相比,今天的卫星导航、数据链通信同样发生了翻天覆地的变化。这些巨大进步已经构成一部精彩的航空科学技术发展史。本文尝试转换观察视角,从交通运输角度,审视空中交通管理实践发展历程和学科知识、研究方法积累过程。在此基础上,以构建学科体系为目标,探讨空中交通工程学研究对象、核心概念和基本原理,总结代表性科学问题和关键技术架构,为进一步构建空中交通工程学科体系,指导后续研究提供理论和研究方法上的支持。     

空中交通管制员疲劳检测与管理综述

我国民航事业的发展需要依靠大型运输客机的自主研发和高效的空中交通管理体系两大软硬实力的支撑。空中交通管制员作为空中交通管理的核心要素,其疲劳状态的检测与管理对于航空安全具有重要作用。本文首先从传统主观量表评定和客观评定方法两个方面详细阐述了国内外疲劳检测的研究成果,分析其优缺点;然后介绍了基于语音分析的管制员疲劳特征提取与检测算法,并且着重介绍了基于深度学习模型的语音疲劳状态识别算法;最后阐述了管制员疲劳检测成果对管制运行安全和效率提升的应用前景。研究成果可为从事管制员疲劳检测与管理的研究人员提供参考和借鉴。     

时隙窗口影响多机场离场策略效能的仿真评估

多机场协同离场放行策略为航班分配起飞时隙窗口以满足下游运行间隔或容量约束,时隙窗口范围通常基于实际运行经验进行设置,主要受到航班离场运行的不确定性特征的影响,并进而影响多机场协同放行策略的实施效能。为综合评估起飞时隙窗口设置对多机场协同放行策略效能的影响,设计多机场协同离场放行动态调度算法并建立考虑离场时间不确定性影响下的协同放行策略仿真评估模型。针对起飞时隙窗口的大小对航班地面运行以及起飞后空中运行的影响,提出多机场协同放行策略综合评估指标。基于中南地区历史数据分析多机场离场延误时间的随机特征,采用仿真评估模型对不同时隙窗口下的协同放行策略效能进行了评估及对比分析,验证了时隙窗口的变化对协同放行策略效能的影响特征。     

对流天气下基于聚类算法的终端区交通流分析

为准确分析对流天气对终端区进场交通流的影响,提出了一种面向对流天气场景的基于轨迹聚类的进场交通流分析方法。利用卷积神经网络与K-means++算法对对流天气进行特征提取和聚类;采用均匀化参数方法对进场飞行轨迹进行重采样;进而采用具有噪声的基于密度的聚类算法对进场轨迹进行聚类,采用K-means算法识别交通流的中心轨迹。对广州终端区历史运行数据进行实例分析,结果表明所提方法能准确识别进场轨迹与对流天气的关联性,验证了方法的有效性。     

空中交通防撞系统( TCAS II)的排故与维护

主要以空客A320飞机为例,介绍了TCAS Ⅱ(空中交通防撞系统)系统原理、组成、功能及常见的故障、排故方法等,希望能增进对TCAS Ⅱ系统的了解,有助于TCAS Ⅱ系统的设计和维护。     

基于TVP-VAR模型的多模式交通需求耦合分析

城市交通出行选择多模式条件下多种出行方式之间的出行需求关系密切,为了探讨城市居民对地铁、公交车、私家车3种出行方式出行需求之间的耦合关系及时变特征,采用时变参数向量自回归（TVP-VAR）模型,使用道路拥堵指数近似代表私家车出行量,对2个小区一个月内工作日时间地铁出行量、公交车出行量和道路拥堵指数三者的平均值进行分析。研究结果表明：地铁出行量、公交车出行量、私家车出行量三者相互作用关系针对不同的用地类型,整体影响趋势不会变化太大,影响大小在时间上存在差异;城市交通小区内居民对地铁、公交车、私家车3种出行方式的出行需求之间全天存在相互作用关系,地铁出行需求的增加会减少公交车出行需求,公交车出行需求的增加会增加地铁出行需求,而私家车出行需求的增加会增加地铁出行需求并减少公交车出行需求。研究结果有助于深入认识现阶段中国城市多模式交通出行方式之间的耦合关系,以更好地应对城市交通拥堵问题。     

空管软件开发过程的极限编程实践

空中交通流量压力的日益增加要求空管自动化水平不断提升,导致国内空管系统升级需求频繁,传统的软件工程方法已经难以满足空管软件开发实施要求。提出了一种将现代软件工程中极限编程(extremeprogramming,XP)模式引入空管软件开发的思想,有效解决了开发过程中稳定性和灵活性的问题。     

基于SPSS的终端区交通流态势评估

空中交通管理工作的实施必须以准确掌握各航线运行状况及其发展趋势为基础和前提。对终端区交通流的运行态势进行评估,即是对交通流实时运行状态及发展趋势进行分析。对终端区空中交通流进行现状评估,确定各个交通流参数的时序分布,评价终端区交通流运行状态。借助SPSS统计软件,剖析参数变量之间存在的关系,以线性回归模型为基础模型,了解变量之间如何相互影响,获取终端区流量出现拥塞的时段,反映终端区交通流特性。     

多机场终端区进场航班排序模型研究

空中交通需求量高的区域通常拥有两个或两个以上的机场,这些机场的进场运行相互影响.基于跑道和进场定位点双重约束,综合考虑终端区内最大可消耗延误、航班位置偏移等实际运行约束,以多个机场航班进场总延误最小为优化目标建立了混合型0-1整数规划模型,采用Lingo进行建模求解,利用模拟数据进行仿真验证,并将所提规划模型与FCFS的排序结果进行了对比分析,表明所提模型优于FCFS.