恶劣天气下基于MIT的扇区流量动态控制模型

针对恶劣天气下频繁发生的空中交通拥堵与航班延误问题,提出了一种基于尾随间隔(MIT)的扇区流量动态控制模型。提出以恶劣天气下扇区动态容量作为主要约束条件,航班最小累积延误成本为目标函数,建立了基于MIT扇区流量控制模型,并采用了遗传算法对该模型进行求解。结合三亚管制区内04号扇区某日16:00至17:00的流量数据对模型进行验证,并与无MIT策略情况进行了比较。结果表明:利用该模型生成的优化策略避免了扇区拥堵,实现了扇区流量与容量动态平衡,使扇区空域资源利用率提高了25%,同时使航班累积延误成本也减少了23%,验证了模型的有效性与实用性。     

兰州区域扇区运行状态仿真分析

随着民航业的快速发展,飞行流量不断增加,空域运行状态愈加复杂。基于TAAM (全空域与机场建模工具)软件,建立兰州区域扇区仿真模型。根据仿真运行数据,从扇区流量、扇区潜在冲突、扇区工作负荷等方面对空域运行状态进行研究,分析当前空域条件下管制运行中存在的问题,为空管部门进行空域结构调整和扇区划分提供数据支持和参考。     

基于Voronoi图和改进K-means的扇区优化研究

扇区划分是空中交通管制的一项重要工作,合理的扇区划分能够提高空域的使用率,保障航空器的飞行安全。鉴于平峰时段的扇区划设不能很好适用于复杂空情的现状,提出一种基于Voronoi图和改进K-means的扇区优化方法。依据空情态势构建冲突网络,结合航空器速度障碍关系和复杂网络理论提出了扇区综合管制负荷计量方式。依据负荷值采用改进K-means聚类方法确定了合理的聚类中心作为Voronoi图的生成元,从而使用Voronoi图的划分方法生成合理边界来优化扇区。采集厦门空域管制扇区数据作为仿真场景进行了计算分析,结果表明,在繁忙时段,优化后的扇区管制负荷平均方差相比原扇区降低了66.04%,平峰时段降低了13.88%,达到了均衡扇区负荷的目的,验证了扇区优化方法的有效性,为现有的扇区划设工作提供了参考依据。     

空域扇区划分方案优劣综合评估方法

近年来,随着民航事业的繁荣发展,空中交通流量变得越来越多,这样一来,空中交通管理工作的难度就变得比较大,由此,空域扇区划分工作的作用就更加的凸显出来,为了充分的发挥空域扇区划分工作的积极作用,航空企业就需要制定出空域扇区划分方案,同时,对方案的优劣利用恰当的方法进行评价。在本文中,介绍了空域扇区划分方案中包含的主要内容,分析了空域扇区划分方案优劣的综合评估方法。     

空中交通容量管理技术研究

空中交通容量管理对当前空中交通管制有着十分重要的作用.论文对空域性能进行评估,对不同空域进行优化管理,以解决空域和流量的内部矛盾,最终以提升空中交通管理的效能.     

基于航行系统体系结构的动态空域规划

对于动态化的空域规划管理而言,不仅要能够完成国家战略层面的航路、航线规划任务,而且,还需要凭借以往的实践经验以及复杂的系统运行状况等内容,来评估当前独立管制扇区的优化管理,进而满足日益增长的航行系统体系运行需求,解决空域管制的实际问题.本文就针对航行系统体系结构的相关内容进行剖析,并探究基于该系统结构的动态空域规划的实际成果,以期为相关领域的深入探究带来启示.     

基于MIT的多扇区流量控制模型研究

通过综合考虑交通管制和航空公司运行两个方面,研究了在恶劣天气下多个扇区容量发生动态变化时的流量控制问题。提出了以扇区动态容量作为主要约束条件,航班总延误成本和扇区流量稳定为优化目标,基于尾随间隔(MIT)的多扇区流量控制模型,并采用带精英策略的NSGA-Ⅱ算法求解。以某区域管制中心3个扇区为例进行了仿真分析。结果表明:利用该流量控制模型不仅能够缓解扇区拥堵,还可以让决策者选择一个最优的MIT限制值,既可以保证各个扇区的流量稳定减轻管制员工作负荷也可以控制航班的延误总成本,并验证了所建模型具有有效性与实用性。     

基于管制员负荷的扇区容量评估工具开发

为使空管部门能够对管制扇区容量进行自主评估,基于管制员工作负荷在Matlab平台上进行了容量评估工具的开发。首先对扇区容量和管制员工作负荷概念、回归模型及其在本工具中的应用进行了介绍,然后对工具的硬件结构及软件模块进行了描述,最后利用该工具对南北分流均可用情况下的乌鲁木齐区域04号扇区进行容量评估并给出建议值。结果表明,该工具提高了容量评估的效率,可以作为一种有效的辅助工具。     

多用户正交频分多址系统扇区间空域干扰协调

针对多用户正交频分多址系统,提出了一种改进的下行空域干扰协调方案,该方案利用最小均方误差预编码来消除扇区间的同频干扰,改善边缘用户性能,并将最大化信号强度与最小化干扰泄露这2个目标函数分离到不同的资源上进行优化,简化了发射预编码矩阵的设计. 系统级仿真结果表明,在发射端获得完整信道状态信息时,空域干扰协调方案可以减轻扇区间干扰,而并不引入扇区总吞吐量的损失. 在码本大小、反馈粒度引起的信道状态信息不完全时,所提方案仍具有很好的性能增益.     

分析管制空域容量的应用

为了准确掌握管制区的管制服务保障能力,从而科学合理安排航班时刻,提高空域的安全性,就必须对管制空域容量实施准确的评估,这是在保证民用航空安全的前提下,使得现有空域资源和设施设备的效益得到充分发挥的关键,也为管制员在实际工作中实施流量控制提供了理论依据。怎样根据评估出的管制空域容量对航班进行流量管理呢？本人结合工作实际针对管制空域容量的应用来谈一些自己的思考与观点。     

空域扇区显示与分析软件设计与实现

本文根据航路点的经纬度信息,将其转换成以管制区域机场为中心点的相对直角坐标,依据各航路点的相对直角坐标绘制Voronoi图,进行初始扇区划分,之后统计各点的管制员工作负荷.根据DORATASK方法确定优化后扇区数目,合理分配各扇区管制员负荷,进行扇区深度优化,利用MATLAB制作GUI界面,将管制区航路信息、航路点信息、管制扇区边界等显示在MATLAB中.本文创新性地引入了管制员指挥巡航上升飞机的负荷和使用英语指挥外航飞机的负荷,同时考虑到管制学员的情况,为管制学员单独进行了扇区优化.     

RLN衰落下D-MIMO系统遍历容量上边界

针对空域双边相关同时存在、收发天线数量不受限制的RLN衰落下的分布式多输入多输出系统,分析和提出了解析的系统遍历容量的上边界.通过子矩阵展开等方法构造出新的不等式,在对上述系统模型的遍历容量边界分析中,解决了对大尺度衰落矩阵和小尺度衰落矩阵的统计分析无法分离的问题.当系统接收端天线数量大于或小于等于发送端时,在低信噪比到高信噪比的范围内,上边界均非常接近遍历容量.这一结论由不同空域相关系数下的仿真试验所证实.当分布式系统的收发端站点数量均为1时,模型退化为点对点多输入多输出系统,该上边界变为空域双边相关Rayleigh衰落下多输入多输出系统遍历容量的上边界.     

基于Petri网和遗传算法的飞行训练计划优化编排

为解决航空兵部队飞行训练计划的优化编排问题,以组成训练计划的科目为研究对象,提出一种基于赋时库所Petri网(timed place petri net,TPPN)的科目-空域占用过程仿真与遗传算法相结合的优化编排方法.该方法首先建立科目-空域占用关系表,并基于TPPN建立科目对空域的占用过程模型.采用遗传算法对空域占用过程进行优化,使用的染色体是由TPPN模型中的部分选择库所名称排列而成,每个染色体代表了一种科目-空域占用方案.利用基于TPPN的科目-空域占用过程仿真,得到每个染色体所对应的优化目标值.仿真试验证明,该方法融合了Petri网和遗传算法各自的优点,能够有效地实现航空兵部队飞行训练计划优化编排.     

基于动态扇区的空域与飞行流量两阶段协同规划模型及算法

针对管制扇区动态规划与飞行流量时空调配的耦合问题,考虑运行容量、效率等目标,建立了两阶段协同规划模型及求解框架。第一阶段根据自然航路点和流量分布,结合Voronoi图与图论模型构建有限元加权图拓扑抽象,以均衡管制负荷和减少协调移交负荷为目标,基于遗传算法适应性生成扇区结构;第二阶段综合等待和改航策略,以缓解区域总延误和该区域造成的区域外延误为目标,同时兼顾均摊延误和减少延误架次,在区域内容量约束和其他区域对该区域的流控约束下,基于NSGAII进行流量时空优化。按照优先级顺序实施策略流程,为缓解空中交通拥堵探索综合施策框架。仿真结果表明,所提出的模型算法可为提升空管运行品质提供辅助决策支持。     

空中交通管制扇区运行结构优化

近些年,我国在航空事业上取得了飞跃式的发展,对国民经济水平的不断提高做出了巨大的贡献.为了提高空中交通管制的高效性与实效性,应重视空中交通管制扇区运行结构的不断优化,打造更为科学、有效的空管运行机制,以提高空中交通运行的安全性.针对此项问题,本文就空中交通管制扇区运行结构进行了分析与探究.     

自由航路空域的出入口位置布局优化

针对自由航路空域出入口的位置布局优化问题,建立自由航路空域边界与出入口的空域限制条件模型,并以航班加权距离偏差为目标,建立给定出入口数量下的位置优化模型,采用基于精英保留的遗传算法求解,并选取欧洲某典型空域进行分析。研究表明:经过对空域原出入口进行位置的优化,航班加权距离偏差占大圆航线的比重较实际飞行减少了5.412 6%;同时,出入口数量对航班加权距离偏差有重要影响,当出入口数量达到空域外起点与终点数量乘积的50%时,可以达到大圆航线飞行的效果。     

基于SuperMap的空域设计评估综合系统

首先提出了建立通用空域设计评估综合系统的构想,并进一步从系统模拟单元构造和系统结构模式两方面讨论了建立空域设计评估综合系统的方法,提出了分层次描述模拟单元及以模块化和插件式方法构造仿真系统的思想。在此基础上融合空域结构辅助设计的功能,构造出空域设计评估综合系统,并结合西安终端区的实际,对终端区容量进行了评估。结果表明,该系统架构模型对提高系统的通用性具有一定作用。     

进近管制员工作负荷研究

随着空中交通流量的迅速增长,使得空中交通管制员的管制工作量不断地增加,而其工作负荷又直接影响管制空域的飞行容量。因此,有关管制员工作负荷的研究对于空域容量、空域利用率以及空域的安全等有重要意义,并且对于管制员的培训工作及工作制度设置也有一定的帮助作用。本文首先简要地介绍了管制员工作负荷的研究背景、国内外研究现状以及相关的研究方法;然后介绍了进近管制,特别是雷达管制以及管制员工作负荷及其分类,为以下的管制员工作负荷模型提供了基础支持。     

浅谈CDM在SESAR中的应用

SESAR是近年来欧洲空管着重发展的技术项目,旨在解决欧洲空域紧张的问题,其中CDM扮演着重要角色.通过研究CDM在SESAR中的定位和应用,以及CDM与SESAR中其他概念的关系和逻辑,析欧洲解决空域问题的手段和方法,以及他们未来空中交通管理的理念和规则对我国发展CDM及相关理念、优化空域资源使用具有重要意义.     

PBN飞行程序特点分析

随着现代航空事业的快速发展,较多航行新技术也开始如雨后春笋般的快速发展起来。以其中的PBN技术为典型代表,其在投入使用后对空域容量的扩大、飞行安全性的提高以及航路的优化等各方面都可起到明显的效果。本文将从PBN飞行程序的优势与实施条件以及PBN运行程序进行探析。