基于交通流模拟的平行航路侧向最小间隔研究
发布时间：2021-09-29 10:47
随着我国民航运输量的不断攀升,京沪、京广等主干航路上的飞行量已经接近饱和甚至在部分时段出现超容现象,为缓解主干航路的拥堵而采取的远距离绕飞、中低空巡航、流量控制等战术措施不仅疏解效果有限,还给航空公司带来高油耗等经济性问题。划设平行航路是从空域规划角度缓解空域资源紧张、提升航路容量的有效手段,同时可以最大程度利用现有导航基础设施,减少远距离绕飞,具有很好的经济性。平行航路中心线间距,即侧向最小间隔,是平行航路划设需要确定的基本参数。现代航行新技术,特别是基于性能导航等领航与导航技术的发展,使得较小的间隔即可满足所需安全性要求,因此侧向最小间隔的评估可以为平行航路划设提供最低安全构型参考。对于侧向间隔的评估既不能脱离传统飞行间隔理论体系中的碰撞风险模型,同时还需考虑平行航路运行过程中多种随机因素及航空器之间相互关系的影响,因此本文将平行航路侧向最小间隔的评估分为静态的碰撞风险模型和动态的交通流模拟两部分。为建立更加适用于平行航路侧向间隔评估的碰撞风险模型,对经典碰撞风险模型中的Reich模型、随机微分方程模型及Event模型进行适用性分析,最后选择Event模型构造异形碰撞盒进行改进;结...
【文章来源】：中国民航大学天津市
【文章页数】：86 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
RNP10与RNP1航路总位置误差比较;
平行航路划设的一个个技术障碍不断被扫清。采用较小侧向间隔的平行航路一般占用较少的空域资源即可实现类似于高双车道或多车道运行，且由于两条航路间距离较近可共用航路上的导航设备，节管基础设施投入；借助 SLOP 程序除了可以保证平行航路运行航空器侧向间隔用于换道等航路空域内的机动，有利于空域资源的灵活使用，提高航路利用率较小的侧向间隔带来的是较大的安全风险，特别是航空器碰撞风险，因此有必要行航路利用相关研究方法评估得到一个可以满足安全水平的侧向最小间隔值，以行航路的划设提供一个较为合理有效的参考阈值。在目前的研究理论体系中，平行航路侧向间隔值主要通过 ICAO 在 Doc968使用的碰撞风险模型（Collision Risk Model, CRM）及其改进模型中的侧向间隔行评估[3]，但是该模型对影响航空器运行的其他因素（如气象条件、飞行技术误制人为因素等）考虑较少，且对导航精确性较低的航路评估较为有效，而对导航较高的航路（如 RNP1 规范航路）评估效果不是十分有效，原因如图 1-1 所示。
中国民航大学硕士学位论文：依据元胞传输基本理论，通过设置模拟规则，建立符合空中因素元胞自动机模拟模型，进行近距离平行航路运行模拟仿真过处理与分析仿真结果数据，得出符合安全目标水平的动态：对全文所完成的研究工作和内容进行总结与展望。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于尾涡强度的无人机与民机纵向安全间隔评估研究[J]. 杨新湦,任治. 中国安全生产科学技术. 2018(10)
[2]RNP运行中的实际导航性能评估技术研究[J]. 郭婧,薛广月,王嫣然. 民航学报. 2018(03)
[3]多随机因素影响下飞行间隔评估及冲突解脱阈值研究[J]. 杨新湦,任治. 安全与环境学报. 2018(01)
[4]基于NUCp的PBN实际导航性能质量分析[J]. 秦姗姗. 电子科学技术. 2017(05)
[5]基于CNS性能及人为因素的纵向碰撞风险研究[J]. 万俊强,赵嶷飞. 航空计算技术. 2017(04)
[6]基于RNP的DR/GPS/DME/VOR综合导航及性能评估方法[J]. 马航帅,王丹,孙晓敏. 指挥控制与仿真. 2017(02)
[7]基于高效数值积分的实际导航性能评估方法[J]. 姚鑫雨,张晓林,霍航宇. 遥测遥控. 2016(04)
[8]陆空通话下的平行航路碰撞风险模型研究[J]. 赵振武,张微,唐玉丽. 中国安全科学学报. 2016(07)
[9]基于航迹误差的空中交通冲突风险计算方法研究[J]. 赵嶷飞,徐永祥,王红勇. 安全与环境学报. 2016(03)
[10]基于Netlogo的终端区进场交通流建模与仿真[J]. 杜实,王斯文. 航空计算技术. 2016(01)
博士论文
[1]基于元胞自动机的海上航道内船舶交通流研究[D]. 齐乐.大连海事大学 2017
[2]交通流动态随机演化模型研究[D]. 陈喜群.清华大学 2012
[3]元胞自动机交通流模型中的相变现象和解析研究[D]. 丁中俊.中国科学技术大学 2012
[4]交通流元胞自动机模型的解析和模拟研究[D]. 袁耀明.中国科学技术大学 2009
[5]高速公路意外事件影响下的车辆行为模型与事件检测研究[D]. 陈斌.西南交通大学 2005
硕士论文
[1]空中交通流中尾随航空器时距特性分析与建模[D]. 朱明.中国民航大学 2018
[2]空中交通流非线性特征研究[D]. 郑旭芳.中国民航大学 2016
[3]自由飞行下最小安全距离研究[D]. 刘珍.中国民航大学 2014
[4]元胞自动机双向交通流模型的研究[D]. 袁亮.兰州理工大学 2012
[5]基于ADS-B下的平行航路飞行间隔研究[D]. 张雄旗.中国民用航空飞行学院 2011
[6]滤波重要性采样算法的研究与实现[D]. 邓俊.天津大学 2007
本文编号：3413579
【文章来源】：中国民航大学天津市
【文章页数】：86 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
RNP10与RNP1航路总位置误差比较;
平行航路划设的一个个技术障碍不断被扫清。采用较小侧向间隔的平行航路一般占用较少的空域资源即可实现类似于高双车道或多车道运行，且由于两条航路间距离较近可共用航路上的导航设备，节管基础设施投入；借助 SLOP 程序除了可以保证平行航路运行航空器侧向间隔用于换道等航路空域内的机动，有利于空域资源的灵活使用，提高航路利用率较小的侧向间隔带来的是较大的安全风险，特别是航空器碰撞风险，因此有必要行航路利用相关研究方法评估得到一个可以满足安全水平的侧向最小间隔值，以行航路的划设提供一个较为合理有效的参考阈值。在目前的研究理论体系中，平行航路侧向间隔值主要通过 ICAO 在 Doc968使用的碰撞风险模型（Collision Risk Model, CRM）及其改进模型中的侧向间隔行评估[3]，但是该模型对影响航空器运行的其他因素（如气象条件、飞行技术误制人为因素等）考虑较少，且对导航精确性较低的航路评估较为有效，而对导航较高的航路（如 RNP1 规范航路）评估效果不是十分有效，原因如图 1-1 所示。
中国民航大学硕士学位论文：依据元胞传输基本理论，通过设置模拟规则，建立符合空中因素元胞自动机模拟模型，进行近距离平行航路运行模拟仿真过处理与分析仿真结果数据，得出符合安全目标水平的动态：对全文所完成的研究工作和内容进行总结与展望。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于尾涡强度的无人机与民机纵向安全间隔评估研究[J]. 杨新湦,任治. 中国安全生产科学技术. 2018(10)
[2]RNP运行中的实际导航性能评估技术研究[J]. 郭婧,薛广月,王嫣然. 民航学报. 2018(03)
[3]多随机因素影响下飞行间隔评估及冲突解脱阈值研究[J]. 杨新湦,任治. 安全与环境学报. 2018(01)
[4]基于NUCp的PBN实际导航性能质量分析[J]. 秦姗姗. 电子科学技术. 2017(05)
[5]基于CNS性能及人为因素的纵向碰撞风险研究[J]. 万俊强,赵嶷飞. 航空计算技术. 2017(04)
[6]基于RNP的DR/GPS/DME/VOR综合导航及性能评估方法[J]. 马航帅,王丹,孙晓敏. 指挥控制与仿真. 2017(02)
[7]基于高效数值积分的实际导航性能评估方法[J]. 姚鑫雨,张晓林,霍航宇. 遥测遥控. 2016(04)
[8]陆空通话下的平行航路碰撞风险模型研究[J]. 赵振武,张微,唐玉丽. 中国安全科学学报. 2016(07)
[9]基于航迹误差的空中交通冲突风险计算方法研究[J]. 赵嶷飞,徐永祥,王红勇. 安全与环境学报. 2016(03)
[10]基于Netlogo的终端区进场交通流建模与仿真[J]. 杜实,王斯文. 航空计算技术. 2016(01)
博士论文
[1]基于元胞自动机的海上航道内船舶交通流研究[D]. 齐乐.大连海事大学 2017
[2]交通流动态随机演化模型研究[D]. 陈喜群.清华大学 2012
[3]元胞自动机交通流模型中的相变现象和解析研究[D]. 丁中俊.中国科学技术大学 2012
[4]交通流元胞自动机模型的解析和模拟研究[D]. 袁耀明.中国科学技术大学 2009
[5]高速公路意外事件影响下的车辆行为模型与事件检测研究[D]. 陈斌.西南交通大学 2005
硕士论文
[1]空中交通流中尾随航空器时距特性分析与建模[D]. 朱明.中国民航大学 2018
[2]空中交通流非线性特征研究[D]. 郑旭芳.中国民航大学 2016
[3]自由飞行下最小安全距离研究[D]. 刘珍.中国民航大学 2014
[4]元胞自动机双向交通流模型的研究[D]. 袁亮.兰州理工大学 2012
[5]基于ADS-B下的平行航路飞行间隔研究[D]. 张雄旗.中国民用航空飞行学院 2011
[6]滤波重要性采样算法的研究与实现[D]. 邓俊.天津大学 2007
本文编号：3413579
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