基于复杂网络的航路拥堵识别与控制研究

发布时间：2020-05-26 06:55

【摘要】：航路网络是航空运输的主要载体,是空中交通高效运行的保障基础。基于复杂网络理论,建立鱼骨式航路网络模型,分析网络统计特性和抗毁性,研究航路网络通行能力计算方法和拥堵识别方法;建立航路网络流量模型,采用近似动态规划算法,进行航路网络入航航线流量控制。航路网络建模及其特性研究。以导航台及报告点作为航路网络节点,以节点之间的航路及航线段作为网络的边,建立鱼骨式有向加权航路网络模型,研究度、平均路径长度、簇系数、相关性、抗毁性等指标,分析各指标在航路网络中物理意义及其统计特性和抗毁性。实证研究结果表明,鱼骨式航路网络呈现群体性不紧密、航路网络负向匹配、以度值或加权度值较大的节点为中心轴节点等特点;基于度、加权度、介数等蓄意去点攻击时航路网络的抗毁性比随机去点攻击时差。基于通行能力的航路网络拥堵识别研究。研究空中交通通行能力计算方法,提出基于数学建模法和饱和流率法的通行能力计算方法,对比分析确定出高效实用的饱和流率方法;随后给出航路网络节点、整体航路网络通行能力的定义及计算方法。在此基础上,研究提出航路网络交通拥堵判定指标,通过模拟仿真识别航路网络中的拥堵节点。基于近似动态规划的航路网络流量控制研究。针对航路网络中容易发生拥堵的节点,依据流量平衡原则,建立随时间变化的非线性航路交通流量模型,采用近似动态规划算法(ADP)中的执行依赖启发式动态规划(ADHDP)结构,通过自主学习及多次迭代,对进行航路网络中入航航线流量进行控制。仿真结果表明近似动态规划方法能适应实时变化的交通量,平滑交通流,在一定程度上缓解了交通拥堵,为航路网络交通拥堵控制提供了新思路。
【学位授予单位】：中国民航大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：V355

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本文编号：2681452