發(fā)布時間：2020-07-09 08:46

【摘要】：航班延誤每天在全球各地的機(jī)場中發(fā)生,它不僅使航空交通秩序變得混亂,造成乘客旅行質(zhì)量下降,而且也給航空公司帶來巨大的經(jīng)濟(jì)損失。到目前為止,交通管理部門已經(jīng)積累了長時間大規(guī)模的航班運(yùn)行記錄。然而,從統(tǒng)計物理視角出發(fā)的研究還很少見。本文中,我們將航班看作準(zhǔn)粒子,利用美國國內(nèi)民航班機(jī)20年的起降記錄,定義每一航班的無量綱速度,提出航班準(zhǔn)粒子氣體的準(zhǔn)熱力學(xué)變量即溫度T、體積V和壓強(qiáng)P。參考物理中范德瓦耳斯方程對真實氣體的描述,我們利用吸引力常數(shù)a和排斥力常數(shù)b來分別描寫航班準(zhǔn)粒子所受的等效“吸引力”和“排斥力”。然后,從理論分析和數(shù)據(jù)挖掘兩方面,我們驗證存在一個普適氣體常數(shù)R,從而建立航班準(zhǔn)粒子氣體的類范德瓦耳斯方程。比較實際運(yùn)行的吸引力常數(shù)a和時刻表上航班準(zhǔn)粒子氣體的吸引力常數(shù)a_0,我們發(fā)現(xiàn):航線與機(jī)場的吸引效應(yīng)之間存在競爭關(guān)系。依據(jù)這個競爭關(guān)系與普適氣體常數(shù),我們第一次建立了航班準(zhǔn)粒子氣體的狀態(tài)方程:[P+(a_1μ~2L-a_2μV)](V-bμ)=μRT,其中a_1表示航線的吸引強(qiáng)度,a_2表示機(jī)場的吸引強(qiáng)度,μ表示準(zhǔn)粒子氣體的摩爾數(shù)。這個方程從物理上給出了在人為控制的空中交通中航班準(zhǔn)粒子氣體的運(yùn)動規(guī)律。此外,數(shù)據(jù)挖掘的結(jié)果表明:機(jī)場的吸引強(qiáng)度_2a'與平均每個航班當(dāng)天在機(jī)場中的延誤時間Δd_s呈現(xiàn)正關(guān)聯(lián)。我們的工作為將平均場理論應(yīng)用于航空交通系統(tǒng)乃至其他復(fù)雜系統(tǒng),提供了一個典型范例。
【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】：2018
【分類號】：V35;O175
【圖文】：

圖 1.1 2004 至 2015 年間，每年美國國內(nèi)航班總量以及由不同因素導(dǎo)致的延誤占總延誤的比例[1]。航班延誤不僅導(dǎo)致全球航空交通秩序混亂，同時也給航空公司和乘客帶來了巨大的經(jīng)濟(jì)損失[7-13]。據(jù)估計，2007 年國內(nèi)客運(yùn)航班延誤給美國經(jīng)濟(jì)帶來的損失高達(dá) 410 億美元，其中航班延誤給航空公司帶來的額外運(yùn)行成本約為 190 億美元，乘客因航班延誤浪費的時間、機(jī)會等折[14]

型中分子間作用力 F 與分子質(zhì)心之間距離。F > 0 表示分子之間的排斥力，F(xiàn) < 0 表的缺陷，人們引入新模型——范德瓦耳分子看成是彼此之間有弱引力的彈性剛之間的彈性碰撞[79]，其分子間作用力曲線氣體模型更能反映氣體的真實行為。程體模型，我們通過對理想氣體狀態(tài)方程體積引入的修正[79]。在 1 mol 理想氣體示 1 mol 氣體的體積（也就是容器的容積而言，由于忽略氣體分子自身的體積，但是，在氣體體積仍為 Vm的情況下，當(dāng)分子的自由活動空間減小至 Vm- b，式中

班 f2的 4 種時間間隔（DA、AA、DD 和 AD）的示意圖。航班 f1、f2和 f3是天內(nèi)相繼執(zhí)行的 3 個航班，并且航班 f1的降落機(jī)場是航班 f2的起飛機(jī)場，航航班 f3的起飛機(jī)場。時間軸上，“起飛機(jī)場”表示飛機(jī)停在航班 f2的起飛機(jī)場班 f2沿著指定航線飛行的階段，“降落機(jī)場”表示飛機(jī)停在航班 f2的降落機(jī)場中，我們只考慮航班的 AD 時間間隔，這是因為 AD 的準(zhǔn)粒子效應(yīng)最為顯著

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本文編號：2747229