本文關(guān)鍵詞：基于場(chǎng)面沖突熱點(diǎn)的航空器滑行路徑優(yōu)化研究

  更多相關(guān)文章： 沖突熱點(diǎn) 地面滑行路由規(guī)劃 節(jié)點(diǎn)-路段模型 熱點(diǎn)避讓機(jī)制 優(yōu)化路徑

【摘要】：目前,國內(nèi)大型機(jī)場(chǎng)場(chǎng)面結(jié)構(gòu)日趨復(fù)雜,航班流量逐漸增多,在現(xiàn)有的有限資源條件下,地面滑行過程中發(fā)生沖突的熱點(diǎn)區(qū)域也逐漸增多,識(shí)別出這些沖突熱點(diǎn)區(qū)域并為其劃分危險(xiǎn)等級(jí),根據(jù)劃設(shè)的結(jié)果來進(jìn)行航空器地面滑行路徑的優(yōu)化,是提升機(jī)場(chǎng)容量,保障航空器地面安全運(yùn)行的有效手段。 本文主要對(duì)機(jī)場(chǎng)結(jié)構(gòu)先進(jìn)行數(shù)學(xué)建模,采用有向圖的方式將機(jī)場(chǎng)地面抽象成節(jié)點(diǎn)-路段類數(shù)學(xué)模型,并對(duì)節(jié)點(diǎn)和路段分別進(jìn)行賦值,結(jié)合航空器地面滑行的運(yùn)行規(guī)則,引入機(jī)場(chǎng)地理信息等要素,然后詳細(xì)介紹跑道、滑行道和停機(jī)坪的數(shù)學(xué)建模過程以及航空器滑行運(yùn)動(dòng)過程中速度變化的模型,驗(yàn)證了該模型的可行性和可靠性。 針對(duì)已建立場(chǎng)面結(jié)構(gòu)模型的機(jī)場(chǎng),處理和分析該機(jī)場(chǎng)歷史場(chǎng)面監(jiān)視數(shù)據(jù),得出航空器地面滑行過程中速度變化的特征以及滑行道的使用規(guī)則,建立場(chǎng)面沖突熱點(diǎn)區(qū)域識(shí)別系統(tǒng),詳細(xì)介紹系統(tǒng)算法運(yùn)行流程,根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)識(shí)別出機(jī)場(chǎng)的沖突熱點(diǎn)區(qū)域,闡述這些熱點(diǎn)區(qū)域的時(shí)空分布特征以及沖突產(chǎn)生原因,制定熱點(diǎn)區(qū)域的危險(xiǎn)等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn),從而確定這些沖突熱點(diǎn)區(qū)域的危險(xiǎn)等級(jí),以便直觀的了解沖突熱點(diǎn)區(qū)域。 對(duì)已識(shí)別出的沖突熱點(diǎn)區(qū)域,選取其中部分熱點(diǎn)區(qū)域?yàn)槔?對(duì)經(jīng)過這些熱點(diǎn)區(qū)域的航空器進(jìn)行滑行路徑的優(yōu)化,構(gòu)建航空器基于熱點(diǎn)區(qū)域的滑行避讓和選擇機(jī)制,提出了基于機(jī)場(chǎng)沖突熱點(diǎn)的時(shí)空分布特征的航空器地面滑行路徑優(yōu)化模型以及相應(yīng)的約束條件。以中南某機(jī)場(chǎng)一段時(shí)間內(nèi)通過熱點(diǎn)區(qū)域的航班實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)為例,結(jié)合文章中提出的路徑優(yōu)化模型進(jìn)行仿真分析。仿真結(jié)果表明,通過對(duì)選取的典型航班數(shù)據(jù)優(yōu)化使得該時(shí)間段內(nèi)的航空器滑行總時(shí)間減少了238s,且有效的規(guī)避了沖突熱點(diǎn)區(qū)域,降低了原沖突熱點(diǎn)區(qū)域的危險(xiǎn)等級(jí),對(duì)于保障機(jī)場(chǎng)安全運(yùn)行效率有重要意義。
【關(guān)鍵詞】：沖突熱點(diǎn) 地面滑行路由規(guī)劃 節(jié)點(diǎn)-路段模型 熱點(diǎn)避讓機(jī)制 優(yōu)化路徑
【學(xué)位授予單位】：中國民用航空飛行學(xué)院
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：V355.2
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-12
• 第一章 緒論12-22
• 1.1 課題來源和研究背景12-13
• 1.2 課題研究意義13-14
• 1.3 機(jī)場(chǎng)沖突熱點(diǎn)區(qū)域與滑行路徑優(yōu)化概述14-18
• 1.3.1 機(jī)場(chǎng)沖突熱點(diǎn)區(qū)域概述14-16
• 1.3.2 滑行路徑優(yōu)化概述16-18
• 1.4 機(jī)場(chǎng)地面仿真軟件的研發(fā)現(xiàn)狀18-19
• 1.5 文章的主要內(nèi)容與結(jié)構(gòu)安排19-22
• 1.5.1 論文的研究思路19
• 1.5.2 論文創(chuàng)新點(diǎn)19-20
• 1.5.3 論文研究內(nèi)容和結(jié)構(gòu)20-22
• 第二章 機(jī)場(chǎng)機(jī)動(dòng)區(qū)場(chǎng)面結(jié)構(gòu)模型構(gòu)建22-37
• 2.1 機(jī)動(dòng)區(qū)地面子系統(tǒng)22-25
• 2.1.1 跑道系統(tǒng)23-24
• 2.1.2 脫離道系統(tǒng)24-25
• 2.1.3 滑行道系統(tǒng)25
• 2.2 地面交通系統(tǒng)建模方法概述25-31
• 2.2.1 地面交通系統(tǒng)建模方法25-28
• 2.2.2 跑道系統(tǒng)建模28-29
• 2.2.3 滑行道系統(tǒng)建模29-30
• 2.2.4 機(jī)坪系統(tǒng)建模30-31
• 2.3 航空器滑行速度分析31-36
• 2.3.1 問題分析31-32
• 2.3.2 航空器滑行速度模型32-36
• 2.4 本章小結(jié)36-37
• 第三章 機(jī)場(chǎng)沖突熱點(diǎn)區(qū)域的識(shí)別和危險(xiǎn)等級(jí)劃分37-60
• 3.1 沖突熱點(diǎn)區(qū)域識(shí)別的功能模塊38-44
• 3.1.1 機(jī)場(chǎng)元素顯示模塊39
• 3.1.2 歷史雷達(dá)數(shù)據(jù)處理模塊39-41
• 3.1.3 滑行數(shù)據(jù)處理模塊41-43
• 3.1.4 沖突熱點(diǎn)區(qū)域識(shí)別模塊43
• 3.1.5 危險(xiǎn)等級(jí)劃分模塊43-44
• 3.2 沖突熱點(diǎn)區(qū)域識(shí)別的關(guān)鍵方法步歘44-48
• 3.2.1 沖突熱點(diǎn)區(qū)域識(shí)別方法的關(guān)鍵步歘44-47
• 3.2.2 機(jī)場(chǎng)沖突熱點(diǎn)危險(xiǎn)等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn)47-48
• 3.3 場(chǎng)面熱點(diǎn)區(qū)域識(shí)別系統(tǒng)簡(jiǎn)介48-49
• 3.4 熱點(diǎn)區(qū)域危險(xiǎn)等級(jí)劃分實(shí)例49-51
• 3.5 機(jī)場(chǎng)危險(xiǎn)區(qū)時(shí)空分布特征統(tǒng)計(jì)51-54
• 3.5.1 時(shí)間分布特征51-53
• 3.5.2 空間分布特征53-54
• 3.6 沖突熱點(diǎn)的具體成因和位置54-59
• 3.7 本章小結(jié)59-60
• 第四章 基于沖突熱點(diǎn)的航空器滑行路徑優(yōu)化60-76
• 4.1 基于熱點(diǎn)區(qū)域的滑行路徑優(yōu)化算法機(jī)制60-61
• 4.2 滑行路徑熱點(diǎn)避讓優(yōu)化算法設(shè)計(jì)61-64
• 4.2.1 靜態(tài)路徑算法思路總體介紹61-62
• 4.2.2 動(dòng)態(tài)路徑算法思路總體介紹62-63
• 4.2.3 熱點(diǎn)區(qū)域處理方法和選擇避讓機(jī)制63-64
• 4.3 優(yōu)化算法實(shí)現(xiàn)過程64-70
• 4.3.1 目標(biāo)函數(shù)的建立65-67
• 4.3.2 算法實(shí)現(xiàn)的具體過程67-69
• 4.3.3 數(shù)據(jù)庫表的設(shè)計(jì)69-70
• 4.4 實(shí)例驗(yàn)證70-75
• 4.4.1 實(shí)例機(jī)場(chǎng)基本情況70-71
• 4.4.2 路徑優(yōu)化結(jié)果分析71-75
• 4.5 本章小結(jié)75-76
• 結(jié)論與展望76-77
• 參考文獻(xiàn)77-80
• 攻讀碩士學(xué)位期間取得的學(xué)術(shù)成果80-81
• 致謝81

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：975800