恶劣天气影响下航路交通分配与实证研究

发布时间：2020-04-02 09:57

【摘要】：近年来,由于恶劣天气导致的航班延误已经司空见惯。而当延误发生时,多数情况下航班会选择地面等待,造成了空域的资源浪费,使得整个航路网的运行效率降低。为了深化空管体制机制改革,增强空域资源保障,提高空域运行效能,飞行前的局部改航策略势在必行,其为受到恶劣天气影响的航班提供的备选路径不仅完善了空中交通管制预案,而且有助于提高航空公司的经济效益,构建安全高效的空中交通管理体系。另外,空中交通管理者(下称空管员)与交通出行者(下称飞行员)之间对于路径的选择颇有分歧,管理者往往站在全局最优的角度分配交通流,出行者则希望自身出行利益最大。考虑到空中交通流量管理单位与航空公司在进行路径选择时考虑的目标的不同,两者之间的矛盾日益突出,基于博弈论的分配思想具有现实意义。本文在回顾了国内外关于改航与交通分配的研究,从考虑恶劣天气影响航路的程度及范围出发,基于历史气象数据和飞行计划数据,对航路受损情况进行全面分析,明确了飞行员在进行路径选择时需要躲避的路段。综合考虑改航时不同城市对的优先级别,建立了基于AHP(层次分析法)的OD对分配次序模型,并选取出行距离作为目标,制定飞行前的改航策略。此外,本文建立了结合运行实际的改航评价指标,并用实例进行了对比分析。本文考虑了交通管理者和出行者之间的利益关系,将经典博弈论应用于系统最优和用户最优的分配原则,提出了一种基于博弈论的改航交通分配思想。旨在研究系统和用户之间的矛盾,将空中交通流量管理单位基于的系统最优原则和航空公司基于自身利益的用户最优原则之间的对立形式转化为博弈过程中的局中人之间的对立,运用经典博弈论的思想来描述这种交通分配的原理,最终获得两者的利益双赢。总而言之,结合改航原则和技术以及博弈论的理论,为恶劣天气下改航路径生成与交通分配问题提供新的思路和方法,不仅能够可实现空中交通流量管理单位与航空公司之间的协调,而且能保证系统最优和用户均衡两个原则的有效协调,以此来有效提高航路网效率和实际通行能力,对未来的空中交通组织管理具有一定的借鉴意义和实用价值。
【图文】：

本文主要工作本文结合了民用航空局及航空公司对恶劣天气改航实施的具体要求，考虑了雷暴天的影响范围，基于历史气象数据和飞行计划数据，对航路受损情况进行全面分析，员在进行路径选择时需要躲避的路段。综合考虑改航时不同城市对的优先级别，建HP（Analytic Hierarchy Process）的 OD 对分配次序模型，并选取出行距离作为目标前的改航策略。此外，本文建立了结合运行实际的改航评价指标，并用实例进行了本文考虑了交通管理者和出行者之间的矛盾冲突，将经典博弈论的思想应用于空中配，旨在研究系统和用户之间的矛盾。极端天气发生时，，空管员如何将待分配的流分已经受到毁损的航路网，飞行员又对空管员的决策有何反应，这样一种管理者和标不同而路径选择不同的局面可视作博弈过程中两个局中人的对弈形式，如何获得双赢是我们的根本目的。如图 1.1 所示为各章节主要内容：

图 2.1 根据实施时间的改航方法分类形的改航方法于本文所述改航方法，首先划设恶劣天气影响的几何形状区域法简单易操作，符合实际飞行习惯，适用于转弯点数量相对较单个航班的情况且缺乏对空中交通管理程序、飞机性能和飞行员的改航方法改航方法在网格改航模型中采用了改航搜索算法。这种方法把气影响的飞行区域用黑色网格表示。在这些相邻的网格中使用法或其他算法来搜索起点与终点之间的最短飞行路径。该方法性和规范性，建模简单，易于实现且路径选择具有一定灵活性空中交通管理程序和飞机性能。这样的改航通常是在原有航线存在反向飞行的情况，实用性也较差。并且当恶劣天气的研究较慢，不能满足实时性需求。化图和权重的改航方法
【学位授予单位】：南京航空航天大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：V355

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本文编号：2611797