【摘要】：機場場面交通擁堵問題引發(fā)的跑道侵入、機坪擁堵和航班延誤問題日益嚴(yán)重,嚴(yán)重制約了我國民航運輸服務(wù)質(zhì)量的提升。因此,研究高密度機場場面運行特性,突破場面跑道、滑行道和停機坪(位)資源單一優(yōu)化的傳統(tǒng)思路,采用一種兩階段解決方案對場面運行進(jìn)行一體化聯(lián)合優(yōu)化,降低場面網(wǎng)絡(luò)運行總成本,提高機場場面資源利用率,實現(xiàn)機場高效率、經(jīng)濟性運行。本文在大量國內(nèi)外文獻(xiàn)研究的基礎(chǔ)上,深入分析和探討了機場場面交通一體化聯(lián)合調(diào)度問題。文章首先介紹了地面交通流分配理論及其相應(yīng)模型,歸納了場面航空器交通流的區(qū)別所在,闡明了交通流理論在場面運行的適用性和有效性,針對跑道、滑行道和停機坪三大系統(tǒng)進(jìn)行仿真,明確各系統(tǒng)交通流特性,提出了各部分交通流密度與成本之間的合理假設(shè)函數(shù);其次,以各自O(shè)D對上的K條滑行路徑集為搜索空間,建立基于交通流分配理論的場面聯(lián)合調(diào)度模型,得到每個OD對之間交通流的時空分布,即航空器所占用的最優(yōu)滑行路徑;然后考慮安全和高效性,對各停機區(qū)的進(jìn)場航空器進(jìn)行具體的停機位優(yōu)化分配,建立停機區(qū)內(nèi)的機位分配模型,將上一階段分配至停機區(qū)的航空器作進(jìn)一步優(yōu)化調(diào)整;結(jié)合場面特殊性,融入滾動時域方法,設(shè)計改進(jìn)的Frank-Wolfe算法和改進(jìn)的遺傳算法,分別針對場面動態(tài)航空器交通流分配模型和停機區(qū)內(nèi)的停機位分配模型進(jìn)行求解。最后,為了驗證本文提出的一體化場面優(yōu)化調(diào)度方案的可靠性和優(yōu)越性,選取南京祿口國際機場為試點,使用AirTOp快速仿真平臺進(jìn)行優(yōu)化結(jié)果仿真驗證,從進(jìn)/離場平均滑行時間、滑行沖突次數(shù)、場面平均延誤/機位總延誤等待時間等指標(biāo)進(jìn)行實際運行和優(yōu)化運行對比分析,結(jié)果表明,本文提出的優(yōu)化模型對場面運行效率提升顯著,真正意義上實現(xiàn)了機場場面一體化聯(lián)合優(yōu)化。
【圖文】：

南京航空航天大學(xué)碩士學(xué)位論文第一章 緒論究背景及意義著全球經(jīng)濟的穩(wěn)步復(fù)蘇，航空運輸業(yè)以其獨有的高效性和安全性備受旅客的青睞運輸體系中發(fā)揮著日益重要的角色�？湛凸驹� 2018 年 7 月預(yù)測未來 20 年（20球航空旅客增長將達(dá)到 4.4%左右，60%以上的增長來自以中國為首的亞太地區(qū)市年來旅客增長最強勁的國家之一，有望在 2022 年躍居全球航空市場榜首。隨著貿(mào)的加快，截止 2036 年，航空客運量增速可能會提高兩個百分點以上，使得未來長是 2017 年全球航空客運量 40.8 億人次的三倍之多。在全球航空旅行需求越來國經(jīng)濟運行穩(wěn)重中向好的有利勢態(tài)下，中國也需要為未來 20 年航空客運量翻倍做好充足準(zhǔn)備。

第二章 機場場面交通流分配研究分析 機場場面概述1 場面運行結(jié)構(gòu)分析每個機場的場面構(gòu)型根據(jù)其所在地理位置、氣象條件以及適航要求的不同呈現(xiàn)出各自是根據(jù)中國航空新聞網(wǎng)的消息，我國投入使用 2 條跑道以上的機場均采用平行跑道構(gòu)選擇平行雙跑道作為本文場面優(yōu)化研究的對象既有概括性，又不失一般性。圖 2.1 為國際機場平面圖，是國內(nèi)機場中具有代表性的平行雙跑道場面構(gòu)型，既能兼顧安全保較大的選擇靈活性。根據(jù)國際民航組織（ICAO）對機場系統(tǒng)的劃分，主要針對供航班站區(qū)空域和供航空器在地面運行的飛行區(qū)進(jìn)行優(yōu)化，包括跑道、滑行道和停機坪（位大構(gòu)成要素。本文主要針對從跑道降落、沿著滑行道滑行至停機區(qū)的進(jìn)場航空器，以及從停機區(qū)開跑道等待點的離場航空器進(jìn)行優(yōu)化研究。參照國內(nèi)大部分千萬級機場構(gòu)型以及場面運度，，不失一般性，選取以航站樓為中心、平行雙跑道分居兩邊的場面為基礎(chǔ)構(gòu)型，圖機場中具有代表性的場面構(gòu)型。
【學(xué)位授予單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：V355

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本文編號：2611754