【摘要】：改革開放后,隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速增長(zhǎng),民航業(yè)獲得了高速的發(fā)展。特別是近十年來,飛機(jī)數(shù)量發(fā)生了巨大的變化。飛機(jī)數(shù)量的巨額增加,空中交通流量也顯著增加。樞紐機(jī)場(chǎng)的容量壓力越來越大,建設(shè)第二或第三條跑道已成為必然趨勢(shì),機(jī)場(chǎng)的運(yùn)營(yíng)調(diào)度問題將日趨復(fù)雜,管制人員的工作負(fù)荷也大幅度增加,機(jī)場(chǎng)的運(yùn)營(yíng)安全和效率面臨新的考驗(yàn)。原有的空中交通管制系統(tǒng)已經(jīng)不能滿足日益增長(zhǎng)的交通流量需求。僅僅通過改善空中交通管制和機(jī)場(chǎng)的地面設(shè)施已經(jīng)不能作為提高空中交通流量的主要增長(zhǎng)點(diǎn),應(yīng)該從管制方式和機(jī)場(chǎng)地面調(diào)度入手,建立更加優(yōu)化的運(yùn)營(yíng)計(jì)劃,以便更有效地利用有限的空域和地面機(jī)場(chǎng)資源。 本文采用工程設(shè)計(jì)和系統(tǒng)分解的方法,從系統(tǒng)的功能需求(或優(yōu)化目標(biāo))、約束條件、設(shè)計(jì)參數(shù)和變量元等方面對(duì)跑道運(yùn)營(yíng)計(jì)劃(ROP)進(jìn)行全面、深入的分析,提出一種對(duì)機(jī)場(chǎng)跑道運(yùn)營(yíng)計(jì)劃問題進(jìn)行分解的方法及數(shù)學(xué)模型,進(jìn)而設(shè)計(jì)出相應(yīng)的分階段優(yōu)化算法。 分階段優(yōu)化算法的最終輸出為跑道運(yùn)營(yíng)計(jì)劃,即給定時(shí)間內(nèi),地面上各種飛機(jī)進(jìn)入跑道的順序和時(shí)間。而實(shí)際的機(jī)場(chǎng)運(yùn)營(yíng)工作中,管制人員首先需要的是起飛飛機(jī)的停機(jī)位退出運(yùn)營(yíng)計(jì)劃。理想的情況下,各個(gè)飛機(jī)從停機(jī)位退出、再滑行到跑道入口的時(shí)間是確定的,因此,只要將跑道運(yùn)營(yíng)計(jì)劃中的起飛時(shí)間分別減去相應(yīng)的退出、滑行時(shí)間就可以得到對(duì)應(yīng)的各飛機(jī)的停機(jī)位退出時(shí)間。然而,實(shí)際運(yùn)行中,即使滑行路線不變,飛機(jī)的滑行時(shí)間也存在一定的隨機(jī)性。在本文中我們以概率統(tǒng)計(jì)理論為基礎(chǔ),以不犧牲優(yōu)化算法所得到的跑道利用率為目標(biāo),兼顧其它優(yōu)化目標(biāo),充分考慮到飛機(jī)地面滑行時(shí)間的不確定性,研究飛機(jī)退出停機(jī)位的時(shí)間調(diào)整量與退出順序的變化關(guān)系,通過分析、試驗(yàn)尋找該調(diào)整量與退出順序的變化曲線,從而得到跑道運(yùn)營(yíng)計(jì)劃到停機(jī)位退出運(yùn)營(yíng)計(jì)劃的反推算法; 根據(jù)收集到的北京機(jī)場(chǎng)的有關(guān)地面數(shù)據(jù)和各類機(jī)型數(shù)據(jù),構(gòu)造了一個(gè)雙跑道的基準(zhǔn)機(jī)場(chǎng),將它作為機(jī)場(chǎng)調(diào)度的仿真環(huán)境;構(gòu)造各類飛機(jī)進(jìn)港,離港的序列,在此基礎(chǔ)上檢驗(yàn)跑道運(yùn)營(yíng)計(jì)劃和停機(jī)位退出計(jì)劃的可行性。
【圖文】：

圖 3-1 北京首都機(jī)場(chǎng)平面圖圖 3-1 是一張北京首都機(jī)場(chǎng)的平面圖[39]，從圖中我們可以看到機(jī)場(chǎng)詳細(xì)的布局。機(jī)場(chǎng)一共有三條平行的跑道，這是目前國(guó)際流行的先進(jìn)的跑道修建模式。三條跑道可分別用于飛機(jī)的起飛或降落，這樣負(fù)責(zé)工作交通管制的調(diào)度人員可輕松地指揮飛機(jī)的進(jìn)出，最大程度地避免了飛機(jī)在空中和地面的交叉，對(duì)保證飛行和整個(gè)空域的安全提供了基礎(chǔ)保障。另一方面，基礎(chǔ)設(shè)施繁多，布局復(fù)雜，機(jī)場(chǎng)飛機(jī)起落架次多，據(jù)統(tǒng)計(jì) 2008 年北京機(jī)場(chǎng)航班起降架次、旅客吞吐量和貨郵吞吐量分別達(dá)到 39.97 萬架次、5566 萬人次、119 萬噸，排名世界第 8 位。因此如果完全依靠人力來完成這些操作，不僅工作量極大，難度極大，而且難免不犯錯(cuò)誤，對(duì)保證安全極為不利。所以有必要對(duì)跑道運(yùn)營(yíng)計(jì)劃的優(yōu)化進(jìn)行基礎(chǔ)研究，為開發(fā)高效而又實(shí)用的機(jī)場(chǎng)調(diào)度工具奠定基礎(chǔ)。3.1.2 機(jī)場(chǎng)跑道利用率機(jī)場(chǎng)跑道利用率通常被分為兩類：機(jī)場(chǎng)跑道實(shí)際利用率和最大利用率。[40]

14圖 3-2 一種兩階段優(yōu)化的計(jì)算模型通過第一階段的優(yōu)化計(jì)算后，我們可以得到一組或多組切實(shí)可行的飛，，該結(jié)果是帶有重量類型的以飛機(jī)起飛時(shí)間作為唯一排序參數(shù)的序列起飛（或穿越）時(shí)間按從小到大的順序進(jìn)行排列，這其中還包括飛機(jī)時(shí)間。第二階段，我們?cè)谂藕玫娘w機(jī)序列基礎(chǔ)上，再將初始航班計(jì)劃號(hào)一一地分配到飛機(jī)重量類型序列中，得到一組新的起飛飛機(jī)尾號(hào)順列。第二階段的算法是制訂一個(gè)整數(shù)程序的解決方案，得到的是起飛序列。
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2009
【分類號(hào)】：F224;F562

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10 全雄文;王力;;基于沖突集的區(qū)間調(diào)度問題性質(zhì)分析和算法設(shè)計(jì)[A];中國(guó)自動(dòng)化學(xué)會(huì)控制理論專業(yè)委員會(huì)D卷[C];2011年

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本文編號(hào)：2608710