基于CTM的终端区进场交通流特性研究

发布时间：2017-11-01 05:12

  本文关键词：基于CTM的终端区进场交通流特性研究

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【摘要】：空中交通流特性分析能够从宏观角度挖掘交通流基本特性参数速度、密度、流量之间的变化规律及相互影响关系,在理论分析的基础上,探究航空器作为群体的状态演变趋势。相关研究成果能够对于造成航班大面积延误、航空器飞行冲突集中、空中交通流拥堵等问题的内在诱因做出科学的解释,从而调整空域结构,进一步实现飞行流量科学、合理的调控,在根本上提升民航服务品质。论文将元胞传输模型应用于空中交通流,分别从一般单向进场航线、汇聚航线与分叉航线三个角度建立终端区进场交通流的元胞传输模型,并通过数理推导得到具有普适意义的终端区进场交通流速度—流量、密度—流量及密度—速度关系模型。采用多主体仿真建模平台—Netlogo系统动态模拟器对模型进行仿真。从系统动态模拟器使用方法、仿真环境搭建、元胞划分方式、基本参数设置、元胞及交通流运行规则设定等方面详细阐述仿真过程,从而通过分析、统计仿真数据得到普遍意义下终端区进场交通流速度—流量、密度—流量与密度—速度关系基本图,验证模型的准确性与合理性,并通过仿真结果对终端区进场交通流态势进行划分。最后实例选取北京首都国际机场标准仪表进场程序,建立基于北京终端区进场交通流的元胞传输模型进一步验证模型的实际应用价值,并择取管制间隔与管制速度两个基本变量对其进行交通流特性参数敏感性分析,为进一步预测交通流特性趋势演变提供依据。最终结合上述终端区进场交通流特性研究成果,给出可能影响终端区运行容量的若干因素,能够为提高终端区运行容量提供建议。
【关键词】：空中交通管理 终端区 空中交通流特性 元胞传输模型 Netlogo系统动态模拟器仿真 敏感性分析
【学位授予单位】：中国民航大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：V355
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第一章 绪论11-23
• 1.1 研究背景及意义11-13
• 1.1.1 研究背景11-12
• 1.1.2 研究意义12-13
• 1.2 国内外研究现状13-20
• 1.2.1 元胞传输模型研究现状13-15
• 1.2.2 空中交通流研究现状15-20
• 1.3 本文研究内容及结构安排20-23
• 第二章 终端监视管制服务23-30
• 2.1 终端区基本概念23-27
• 2.1.1 终端区运行环境分析24-25
• 2.1.2 终端区空中交通管制方法与管制过程25-26
• 2.1.3 终端监视服务及其运行要求26-27
• 2.2 进场航空器的管制27-29
• 2.2.1 航空器的进场方式27-28
• 2.2.2 管制进场航空器遵循的原则28-29
• 2.3 本章小结29-30
• 第三章 终端区进场交通流的元胞传输模型30-42
• 3.1 空中交通流的分类30
• 3.2 连续交通流的三要素30-34
• 3.2.1 速度30-31
• 3.2.2 交通流量31-32
• 3.2.3 交通密度32-33
• 3.2.4 三要素的相互关系33-34
• 3.3 一维单向空中交通流元胞传输模型34-35
• 3.4 元胞传输模型在终端区进场交通流中的应用35-38
• 3.4.1 模型假设35-36
• 3.4.2 一般进场模型36-38
• 3.4.3 汇聚、分叉进场模型38
• 3.5 参数分析38-41
• 3.5.1 密度—流量关系39
• 3.5.2 密度—速度关系39-40
• 3.5.3 速度—流量关系40-41
• 3.6 本章小结41-42
• 第四章 终端区进场交通流Netlogo系统动态模拟器仿真42-66
• 4.1 Netlogo简介42
• 4.2 终端区仿真环境设置42-43
• 4.3 元胞划分方法43-44
• 4.4 终端区进场交通流Netlogo系统动态模拟器仿真44-59
• 4.4.1 基本概念45-46
• 4.4.2 仿真环境搭建46-47
• 4.4.3 存量（Stocks）47-51
• 4.4.4 流（Flows）51-54
• 4.4.5 变量（Variables）54-55
• 4.4.6 链55-56
• 4.4.7 例程页56-57
• 4.4.8 主窗口57-59
• 4.5 仿真结果分析59-63
• 4.6 不同管制强度下的空中交通流63-64
• 4.6.1 自由流63
• 4.6.2 弱管制干预流63-64
• 4.6.3 强管制干预流64
• 4.7 本章小结64-66
• 第五章 北京终端区进场交通流特性研究66-83
• 5.1 终端区进场交通流混杂动力学特征66-67
• 5.2 北京进近进离场程序67-69
• 5.3 北京终端区进场交通流仿真69-74
• 5.3.1 北京终端区进场交通流仿真环境69-71
• 5.3.2 北京终端区进场交通流Netlogo系统动态模拟器仿真71-74
• 5.4 北京终端区进场交通流管制速度、管制间隔敏感性分析74-80
• 5.4.1 管制间隔敏感性分析74-77
• 5.4.2 管制速度敏感性分析77-80
• 5.5 交通流对终端区运行容量的影响因素80-82
• 5.6 本章小结82-83
• 第六章 总结与展望83-86
• 6.1 研究总结83-84
• 6.2 存在的不足及研究展望84-86
• 参考文献86-92
• 致谢92-93
• 作者简介93

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本文编号：1125380