民航局空管局近些年對“通行能力”的研究十分關(guān)注,其核心問題是可用高度層如何分配,從而達(dá)到滿足交通需求、最優(yōu)配置空域資源的目的。由于空域與運(yùn)行條件復(fù)雜,通行能力常常達(dá)不到評估出的容量。因此有必要研究通行能力的優(yōu)化問題,從而使每個空域用戶都能盡量公平、有效地使用空域,避免空域資源的虛耗和浪費(fèi),緩解空域擁擠。通行能力與容量的區(qū)別與聯(lián)系是文章立論的基礎(chǔ)。針對這一問題,首先,辨析了通行能力與容量的概念,指出通行能力偏向于衡量空域單元“能通過”的能力,而容量偏重于空域單元“能容納”的能力。其次,從正常運(yùn)行和突發(fā)事件產(chǎn)生的費(fèi)用兩個角度,定義了航路網(wǎng)絡(luò)流分配時需要使用的費(fèi)用函數(shù)。最后,給出了網(wǎng)絡(luò)和高度層的數(shù)學(xué)描述。針對傳統(tǒng)運(yùn)籌學(xué)模型和交通流分配模型應(yīng)用于航空系統(tǒng)存在缺陷這一問題,分別對兩者進(jìn)行了改進(jìn)。在模型建立方面,使用節(jié)點(diǎn)間多條邊描述高度層,使用可變的費(fèi)用函數(shù)代替不變的費(fèi)用,根據(jù)機(jī)型將單種流擴(kuò)展為多種流。在模型求解算法方面,第一,改進(jìn)了最小費(fèi)用最大流問題的求解算法,設(shè)計了一種階段性分配流量的近似算法;第二,從迭代方式和效率矩陣的變換兩方面改進(jìn)了匈牙利算法。第三,引入連通系數(shù)和容忍度的概念,改進(jìn)了Di... 

【文章來源】：中國民航大學(xué)天津市

【文章頁數(shù)】：105 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

航路和航線的抽象描述⑵機(jī)場節(jié)點(diǎn)和航路交叉點(diǎn)

中國民航大學(xué)碩士學(xué)位論文343.4算例分析3.4.1單品種流的算例1算例構(gòu)造如圖3-1所示，為上海終端區(qū)的空域結(jié)構(gòu)雷達(dá)圖，其中虹橋機(jī)場為雙跑道，浦東機(jī)場為三跑道，POMOK、PK、EKIMU、OLGAP、DADAT、IGLIT、JIN、PDO14、XSY、PDO10、PDO11、PINOT、HSH、ALDAP和NINAS為終端區(qū)內(nèi)的導(dǎo)航臺點(diǎn)，即本文設(shè)定的中間節(jié)點(diǎn)，無錫（編號1）、南�。ň幪�2）、PIKAS（編號3）、庵東（4）、BK（5）、啟東（6）、IBEGI（7）、EMSAN（8）、DUMET（9）為進(jìn)出口節(jié)點(diǎn)。取上海終端較為繁忙的一天作為算例，進(jìn)出場流量如圖3-2所示。IBEGI與DUMET出現(xiàn)危險天氣，短期內(nèi)禁止航空器進(jìn)入，在部分航路受阻的情況下，其他進(jìn)場航路擁擠程度增加，需要進(jìn)行緊急情況下的流量分配。圖3-1上海終端區(qū)結(jié)構(gòu)圖類似于2.2.2中使用《圖論》描述空域，也可以使用《圖論》描述終端區(qū)的結(jié)構(gòu)。例如如圖3-2所示，終端區(qū)的進(jìn)離場航線具有方向性，可以抽象為一個賦權(quán)有向網(wǎng)絡(luò)圖。定義終端區(qū)航線網(wǎng)G=(V,E,C)，其中,,,,inoutminoutrnrnntntnV={v,v,v,v,v}表示網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)集合，,inrnv表示第n個跑道入口節(jié)點(diǎn)，,outrnv表示第n個跑道出口節(jié)點(diǎn)，mnv表示第n個中間節(jié)點(diǎn)，,intnv表

中國民航大學(xué)碩士學(xué)位論文35示終端區(qū)第n個進(jìn)口節(jié)點(diǎn)，,outtnv表示終端區(qū)第n個出口節(jié)點(diǎn)；E表示網(wǎng)絡(luò)的邊集，即航線網(wǎng)中的各條航線和跑道抽象成的邊的集合；每一弧(,)ijvvA，除了容量ijcC外，由于航空器在航線上運(yùn)行會導(dǎo)致航路網(wǎng)絡(luò)的擁擠，故有必要使用2.3.1中建立的航線費(fèi)用函數(shù)進(jìn)行計算，其中{(,)}ijf=fvv表示航線(,)ijvv上的航空器流量。圖3-2終端區(qū)空域網(wǎng)絡(luò)抽象示意圖圖3-3各時段進(jìn)離場航空器架次利用MATLAB2017A對算例進(jìn)行仿真。首先對航空器進(jìn)場進(jìn)行分析，由于是一個多起點(diǎn)的問題，故可添加虛擬節(jié)點(diǎn)使之轉(zhuǎn)化為一個單起訖點(diǎn)的問題，并設(shè)連接虛擬節(jié)點(diǎn)

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]危險天氣下終端區(qū)受擾通行能力優(yōu)化[J]. 王莉莉,王航臣.  安全與環(huán)境學(xué)報. 2019(06)
[2]危險天氣下航路網(wǎng)絡(luò)流可靠性的動態(tài)管理[J]. 王莉莉,王航臣,趙迪,李彥吉.  中國民航大學(xué)學(xué)報. 2019(06)
[3]基于雙重容量識別標(biāo)準(zhǔn)的航空網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵航段識別方法[J]. 李佳威,劉飛,吳明功,余敏建,康潤喆.  航空工程進(jìn)展. 2019(05)
[4]突發(fā)事件下大規(guī)�？罩薪煌髁抗芾淼慕M合優(yōu)化模型[J]. 王莉莉,王航臣.  航空學(xué)報. 2019(08)
[5]建立機(jī)場通行能力使用情況的評價指標(biāo)[J]. 繆志新.  民航學(xué)報. 2019(03)
[6]飛機(jī)性能的航路網(wǎng)絡(luò)通行能力優(yōu)化[J]. 王莉莉,王航臣.  重慶交通大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2019(09)
[7]An evolutionary computational framework for capacity-safety trade-off in an air transportation network[J]. Md.Murad HOSSAIN,Sameer ALAM,Daniel DELAHAYE.  Chinese Journal of Aeronautics. 2019(04)
[8]多機(jī)場協(xié)同下航路網(wǎng)絡(luò)通行能力優(yōu)化[J]. 王莉莉,王航臣.  飛行力學(xué). 2019(01)
[9]考慮高度層分配的航路交叉點(diǎn)協(xié)同通行能力研究[J]. 王莉莉,王航臣.  中國科技論文. 2018(19)
[10]終端區(qū)受擾通行能力優(yōu)化的動態(tài)網(wǎng)絡(luò)流模型[J]. 王莉莉,王航臣.  系統(tǒng)工程. 2018(08)

博士論文
[1]高速鐵路通過能力計算及可靠性評估方法研究[D]. 李曉娟.北京交通大學(xué) 2016
[2]不確定容量條件下終端區(qū)流量管理關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 楊尚文.南京航空航天大學(xué) 2012

碩士論文
[1]基于實(shí)際交通數(shù)據(jù)的空域通行能力研究[D]. 王宇.中國民航大學(xué) 2019
[2]危險天氣下的典型空域受擾通行能力研究[D]. 彭江雪.中國民航大學(xué) 2019
[3]基于管制員認(rèn)知負(fù)荷的扇區(qū)動態(tài)通行能力研究[D]. 王敏.中國民航大學(xué) 2017
[4]航路交叉點(diǎn)容量優(yōu)化和排序模型研究[D]. 張瀟瀟.中國民航大學(xué) 2016
[5]進(jìn)近管制扇區(qū)通行能力評估技術(shù)研究[D]. 胡勇.南京航空航天大學(xué) 2015
[6]基于網(wǎng)絡(luò)流割集理論的路網(wǎng)容量研究[D]. 何林儒.長沙理工大學(xué) 2011



本文編號：2983081