基于复杂空域的多机场终端区扇区优化研究

发布时间：2021-02-13 06:19

　　随着民用航空事业的迅速发展,繁忙机场数量的增多,我国“一终端多机场”的布局越发普遍。相比单个机场的终端区,多机场终端区内的机场分布较为密集、空域结构更为复杂,若是终端区扇区划分不合理或现有的扇区划分与当前剧增的空中交通流不适应,造成空域内各扇区管制员之间的工作负荷不均衡,空中交通管制的难度上涨以及终端区的运行效率下降。因此,对空域扇区的合理划分,能使得各扇区之间的管制负荷均衡,同时航班准点率以及空域资源的利用率能够得到显著提升。本文基于现有阶段对终端区扇区划分的研究基础上,根据多机场终端区空域结构的特点分析影响空中交通复杂度的因素,基于Voronoi图的原理对终端区空域进行分割,结合扇区划分的特点和原则,确定扇区划分的约束条件,在遵循空中交通复杂度均衡的目标下,建立复杂空域扇区优化的数学模型。然后以珠海终端管制区为实例,分析珠海终端管制区内的空域结构、航路分布、交通流分布等计算各扇区的复杂度值,通过扇区优化模型通过搜索算法计算过程中借助分支定界的思想实施对珠海终端管制区扇区优化,对比现行扇区划分与优化扇区划分各扇区之间复杂度,证明方法的可行性,最终借助AirTOp快速仿真软件对优化前后... 

【文章来源】：中国民用航空飞行学院四川省

【文章页数】：82 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

多机场终端区扩展示意图

第二章多机场终端区扇区划分基础10图2.1多机场终端区扩展示意图2.1.2多机场终端区空域结构多机场终端区是一个特殊管制空域，空域内部存在多个机尝多条航线且各机场之间的进离场航线相互交织。无论是进场航班、飞越航班还是离场航班都需要在终端区内不断的改变飞行状态（爬升、平飞、下降），且在终端区内航空器的高度、速度以及航向等都在不断改变，无论是航班起飞后加入航线、航班需要穿越该区域进入相邻空域以及航班脱离航路到达着陆机场进行进近的必经之处。多机场终端区进离场航线错综复杂，很多时候进离场航线会共用一个廊口，图2.2是多机场终端区空域结构的立体空间展示图。图2.2多机场终端区空域结构的立体空间展示图

第二章多机场终端区扇区划分基础14心，Voronoi图的顶点就是三角形的外心，Voronoi图的边就是这些垂直平分线[46]。如图2.3为Delaunay三角剖分的Voronoi图。图2.3Delaunay三角剖分的Voronoi图2.4本章小结扇区划分实际上就是将该空域剖分为有限个凸多边形，然后将这些有限单元进行组合，因此空域就划分为相应的扇区，再对划分的结果进行处理与修正，最终得到划分的扇区。本章分别介绍了多机场终端区、扇区、Voronoi图的基础定义，然后对终端区的空域结构、扇区划分的原则、Voronoi图的主要原理进行简要介绍。


本文编号：3032095