航路交叉点容量优化和排序模型研究

发布时间：2019-08-16 12:12

【摘要】：随着航空运输业的高速发展,我国航路交叉点日益增多,其对航班运行的影响也越来越大。准确计算航路交叉点容量并将计算出的容量值作为标准来指导高度层分配和航班排序,变得越发重要。本文针对容量、高度层分配和航班排序提出了自己的观点看法,建立了相关的模型和算法,主要包括以下三方面:1.研究了改进的航路交叉点的容量计算模型和航路容量计算模型。对机型组合、交叉角度、航路长度对航路交叉点容量的影响进行了分析。仿真结果表明:在航路长度和航路交叉角一定时,机型组合为前机速度大于后机速度时,航路交叉点容量最大;在航路长度一定时,增加航路交叉角能使得交叉点容量提高。2.为了将调配冲突时航空器改变高度层造成的航路容量损失最小化,计算了航空器改变高度层时对其它高度层造成的容量损失系数,以最小化容量损失为目标建立模型,设计了启发式算法,仿真结果表明,模型可根据航路各高度层实时的飞行流密集情况,求出使总容量损失系数达到最小的航空器避让方案。3.多机场交接点是典型的航线交叉点。多机场终端区内,去往或来自同一方向的航班会共用同一个交接点,针对这一问题,提出航班排序模型,设计了多机场排序算法,仿真结果表明算法优化效果显著;其次,将模型扩展到航路和航路交叉点构成的网络中,对航路交叉点处航班的排序问题进行了研究。建立了航路排序模型。仿真结果表明,算法优化效果显著,有效解决了航班在各交叉点的冲突。
【图文】：

示意图,航路,交叉区域,示意图

2. 航路交叉点附近航空器的运行[49-50]图2-1 航路交叉区域示意图如图 2-1 所示，展示了航路交叉区域航空器的飞行状态的三维图。由于高度层配备原则是“东单西双”，在两条双向运行的航路的交叉节点处，存在着两个同高度冲突交汇点。管制员在调配冲突时，不只要考虑所调飞机与同一航路上对头飞行的飞机的冲突，还要考虑与另一条航路上飞机之间的侧向间隔是否满足要求。由此可见，航路交叉点附近航空器的运行情况非常复杂，往往在解决了一个冲突后，飞机又会面临新的飞行冲突。3. 航路容量概念航路或航路段容量为：给定时间内、给定条件下通过航路入口处参考位置(线、面)处的最大飞机数目。在允许飞机之间相互超越的情况下，，容量定义为在不发生超过一定

高度层,分配图,交叉点

给定时间内通过参考位置(线、面)处的最大飞量理论[5]研究了航路交叉点的容量的计算。在三维空又包含不同的高度层，在交叉点附近要么沿模型的假设前提为：工作负荷；，且在穿越高度时不改变航迹；度恒定为常数；路交叉垂直线，所有飞机均要经过。关知识以 1013.2 百帕气压面为基准，各等压面之间
【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

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