区域短期流量控制策略研究

发布时间：2021-05-10 10:17

　　随着流量的飞速增长,空中交通需求与容量越来越不平衡,尤其在空域单元受恶劣天气等突发事件影响容量受限时,空中交通拥堵问题更加严峻。目前在实际的管制过程中,流量控制措施的控制参数通常凭借管制员经验得出,缺乏准确性和科学性。因此研究科学有效的区域流量控制策略对缓解拥堵及减少延误损失具有很大现实意义。首先以区域内航路汇聚点为研究对象,提出了尾随间隔（MIT）与时隙分配两种综合的流量管理策略,以航班累积延误成本为目标函数,建立了航路汇聚点时隙优化分配模型,并采用遗传算法进行求解,通过算例表明所提策略与先到先服务（FCFS策略）相比,减少了19%延误成本。其次,针对恶劣天气下区域内单扇区流量控制问题,以航班累积延误成本为目标函数,构造了以动态容量为主要约束的单扇区流量控制模型,采用了遗传算法进行求解,并通过算例表明提出的优化策略与传统策略相比,减少了21%延误成本,说明了所提优化策略的实用性。最后,在单个扇区基础上,对区域内多扇区流量控制问题进行了研究,首次构造了以航班累积延误成本及扇区流量稳定性为目标的双目标函数,建立了多扇区流量控制模型,采用NSGA-II算法进行求解,通过算例表明控制模型可为... 

【文章来源】：中国民航大学天津市

【文章页数】：87 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状分析
        1.2.1 国外研究现状
        1.2.2 国内研究现状
    1.3 研究内容和结构安排
第二章 区域流量管理基础
    2.1 空中交通流量管理概述
        2.1.1 空中交通流量管理定义与阶段
        2.1.2 空中交通流量管理基本方法
    2.2 区域容量受限分析
        2.2.1 区域内航路点容量受限分析
        2.2.2 区域内单扇区容量受限分析
        2.2.3 区域内多扇区容量受限分析
    2.3 区域流量控制方法分析
        2.3.1 MIT分析
        2.3.2 航班排序分析
    2.4 本章小结
第三章 航路汇聚点流量控制优化研究
    3.1 航路点MIT分配模型
    3.2 航路汇聚点容量受限下的时隙分配优化模型
        3.2.1 模型假设
        3.2.2 模型建立
    3.3 求解算法
        3.3.1 算法设计
        3.3.2 遗传操作
        3.3.3 算法流程
    3.4 算例
        3.4.1 数据准备
        3.4.2 仿真参数设置
        3.4.3 仿真结果分析
    3.5 本章小结
第四章 动态容量下单扇区流量控制优化研究
    4.1 改进的扇区动态容量评估
        4.1.1 航段可用性
        4.1.2 改进的扇区动态容量评估模型
    4.2 基于MIT的单扇区流量控制模型
        4.2.1 问题分析
        4.2.2 模型假设
        4.2.3 模型建立
    4.3 求解算法
        4.3.1 算法设计
        4.3.2 种群初始化
        4.3.3 遗传操作
        4.3.4 算法流程
    4.4 算例
        4.4.1 数据准备与分析
        4.4.2 扇区可用容量计算
        4.4.3 仿真参数设置
        4.4.4 仿真结果分析
    4.5 本章小结
第五章 基于NSGA-II算法的多扇区流量控制优化研究
    5.1 问题描述
    5.2 多扇区流量控制建模
        5.2.1 模型假设
        5.2.2 模型目标函数
        5.2.3 约束条件
    5.3 NSGA-II算法
        5.3.1 算法简介
        5.3.2 算法主要步骤
        5.3.3 算法实现
    5.4 算例
        5.4.1 数据准备与分析
        5.4.2 仿真参数设置
        5.4.3 仿真结果分析
    5.5 本章小结
第六章 结论与展望
    6.1 论文主要工作总结
    6.2 论文主要创新点
    6.3 进一步研究问题
致谢
参考文献
作者简介


【参考文献】：
期刊论文
[1]我国空域分类优化研究[J]. 孔金凤,许勇,张义朋.  综合运输. 2017(08)
[2]改进的航班正点率优化模型[J]. 王慧敬.  中国科技信息. 2016(15)
[3]多扇区管制移交间隔管理研究[J]. 杜实,吴海波,杜萌萌.  科学技术与工程. 2016(13)
[4]多机场终端区进场航班协同排序方法[J]. 马园园,胡明华,张洪海,尹嘉男,吴凡.  航空学报. 2015(07)
[5]扇区动态容量评估方法研究[J]. 田勇,杨双双,万莉莉,杨晔.  系统工程理论与实践. 2014(08)
[6]相关进近模式下多跑道时空资源优化调度方法[J]. 尹嘉男,胡明华,彭瑛,唐勇,马园园.  航空学报. 2014(11)
[7]危险天气下航路改航策略[J]. 杨双双,田勇,万莉莉.  数学的实践与认识. 2012(13)
[8]航空器动态改航的自动化处理技术比较[J]. 林欢.  中国西部科技. 2011(29)
[9]基于遗传算法的扇区边界尾随间隔管理方法的研究[J]. 孙浩,胡明华,张颖.  交通运输系统工程与信息. 2010(06)
[10]航班优先级量化研究[J]. 孔金凤.  中国物流与采购. 2010(13)

博士论文
[1]不确定容量条件下终端区流量管理关键技术研究[D]. 杨尚文.南京航空航天大学 2012
[2]地面等待策略中的时隙分配模型与算法研究[D]. 王飞.南京航空航天大学 2010

硕士论文
[1]基于容流耦合的流量管理关键技术研究[D]. 吴晨芳.南京航空航天大学 2014
[2]基于时间度量的空中交通流量管理策略研究[D]. 王彦兴.南京航空航天大学 2012
[3]空中交通管制移交间隔管理策略研究[D]. 申晨.南京航空航天大学 2012
[4]基于延误成本的进港航班调度优化研究[D]. 解天荣.北京交通大学 2009
[5]空中交通流量管理改航策略初步研究[D]. 宋柯.南京航空航天大学 2002



本文编号：3179191