动态航路规划及仿真优化技术研究
发布时间：2021-12-30 11:52
随着民航运输业的高速发展以及空域环境发生巨大变化,使得现有的航路航线网络与其承载的空中交通流之间具有日益突出的矛盾,导致大量的航班产生延误,使得动态航路规划及仿真优化技术成为当前研究的热点问题之一。因此,本文主要从临时航线动态规划及仿真优化技术和危险天气下改航路径规划及仿真优化技术两个方面进行了研究。首先,分别概述了动态航路规划、临时航线动态规划、危险天气下改航路径规划等基本理论,同时综述了仿真优化技术、TAAM（Total Airspace&Airport Modeller）仿真软件、粒子群优化算法的理论、流程、优点等方面内容。依据现有的空域航路网络构建了现有方案的TAAM仿真模型。从仿真数据、空域结构、航班走向以及气象分布特征等角度出发,逐步锁定优化区域,并分析优化区域的仿真数据。其次,对于临时航线动态规划的相关问题进行了分析。根据航段的飞行流量和军航活动时间等影响因素,确定何时可以为航空器利用临时航线动态规划飞行路径,并且将扇区的管制工作负荷和航空公司的运营成本作为仿真优化目标。以优化区域的基准方案作为模型的初始解,通过MATLAB软件将TAAM仿真软件和粒子群优化算法相...
【文章来源】：中国民航大学天津市
【文章页数】：91 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
本文的技术路线
中国民航大学硕士学位论文14图2-1固定航路与临时航线由于临时航线大多数情况位于军航空域，军航空域的开放时间具有不确定性，民航若合理规划与利用临时航线，需要向军航申请与报备。因此，根据军航空域的开放时间和航路拥堵状态，灵活使用空域中临时航线，是优化繁忙空域航路网络的主要途径之一，属于动态航路规划的范畴。2.1.3危险天气下改航路径规划概述危险天气下改航路径规划，根据航空器相关雷达设备，探测获取当前时刻和前一时刻相关危险天气区域以及静态障碍物的区域，确定未来时间段内危险天气区域，并利用仿真优化算法，以最短改航路径为目标的数学模型，通过不断地仿真优化运算，从改航的起始点到归航点重新规划一条能够安全绕飞危险区域的局部航路，从而减少航空器在机场的等待时间。通过危险天气下改航路径规划的方式，减少了航空器延误等待时间，在一定程度上降低了民航相关管理单位和旅客的经济成本，整体提高了空域现有资源的利用率。危险天气下改航路径规划，如图2-2所示。图2-2危险天气下改航路径规划由于危险天气区域是随着时间不断的变化，且具有极强的破坏力，航空器若安全准
中国民航大学硕士学位论文14图2-1固定航路与临时航线由于临时航线大多数情况位于军航空域，军航空域的开放时间具有不确定性，民航若合理规划与利用临时航线，需要向军航申请与报备。因此，根据军航空域的开放时间和航路拥堵状态，灵活使用空域中临时航线，是优化繁忙空域航路网络的主要途径之一，属于动态航路规划的范畴。2.1.3危险天气下改航路径规划概述危险天气下改航路径规划，根据航空器相关雷达设备，探测获取当前时刻和前一时刻相关危险天气区域以及静态障碍物的区域，确定未来时间段内危险天气区域，并利用仿真优化算法，以最短改航路径为目标的数学模型，通过不断地仿真优化运算，从改航的起始点到归航点重新规划一条能够安全绕飞危险区域的局部航路，从而减少航空器在机场的等待时间。通过危险天气下改航路径规划的方式，减少了航空器延误等待时间，在一定程度上降低了民航相关管理单位和旅客的经济成本，整体提高了空域现有资源的利用率。危险天气下改航路径规划，如图2-2所示。图2-2危险天气下改航路径规划由于危险天气区域是随着时间不断的变化，且具有极强的破坏力，航空器若安全准
【参考文献】：
期刊论文
[1]危险天气飞行受限区域的划设与预测[J]. 陈可嘉,陈琳琳. 南京航空航天大学学报(社会科学版). 2017(04)
[2]考虑随机因素影响的区域管制空域的流量动态分配模型[J]. 苑天佑,闫少华. 计算机测量与控制. 2017(06)
[3]超级单体雷暴下的改航模型研究[J]. 吕宗平,王清琦,靳宇波,苑天佑. 飞行力学. 2017(02)
[4]单体雷暴下的改航模型研究[J]. 王清琦,张兆宁. 航空计算技术. 2016(01)
[5]交叉口汇聚航班的航线选择方法[J]. 王莉莉,周娟,任杰. 南京航空航天大学学报. 2015(01)
[6]基于动态空域配置的航路调整问题研究[J]. 项瀛,马兰,张兆宁. 航空计算技术. 2014(03)
[7]不确定强对流天气下动态改航路径规划[J]. 孟令航,徐肖豪,李善梅,耿增显. 西南交通大学学报. 2012(04)
[8]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)
[9]危险天气影响航路飞行区域的划设及评估[J]. 谢春生,李雄. 中国安全科学学报. 2010(10)
[10]空域和流量协同管理建模与仿真[J]. 孙晓阳,胡明华,张洪海. 交通运输工程学报. 2010(01)
博士论文
[1]飞行危险天气下的航班改航路径规划研究[D]. 李雄.南京航空航天大学 2009
硕士论文
[1]恶劣天气下的综合改航策略研究[D]. 仝佳璐.南京航空航天大学 2019
[2]恶劣天气影响下航路交通分配与实证研究[D]. 丁雯灿.南京航空航天大学 2019
[3]面向航空公司运营的3D航迹规划[D]. 李少华.中国民航大学 2018
[4]船舶路径规划算法的研究[D]. 宋勇.武汉理工大学 2018
[5]雷暴天气下的改航模型研究[D]. 王清琦.中国民航大学 2017
[6]动态危险天气下改航路径规划研究[D]. 王鑫.中国民航大学 2017
[7]空域灵活使用下区域管制空域的流量动态分配研究[D]. 苑天佑.中国民航大学 2017
[8]危险天气下的动态航班改航研究[D]. 蒋昕.南京航空航天大学 2016
[9]航路动态规划模型和算法研究[D]. 周娟.中国民航大学 2015
[10]空域灵活使用下流量分配技术[D]. 张东满.中国民航大学 2015
本文编号：3558142
【文章来源】：中国民航大学天津市
【文章页数】：91 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
本文的技术路线
中国民航大学硕士学位论文14图2-1固定航路与临时航线由于临时航线大多数情况位于军航空域，军航空域的开放时间具有不确定性，民航若合理规划与利用临时航线，需要向军航申请与报备。因此，根据军航空域的开放时间和航路拥堵状态，灵活使用空域中临时航线，是优化繁忙空域航路网络的主要途径之一，属于动态航路规划的范畴。2.1.3危险天气下改航路径规划概述危险天气下改航路径规划，根据航空器相关雷达设备，探测获取当前时刻和前一时刻相关危险天气区域以及静态障碍物的区域，确定未来时间段内危险天气区域，并利用仿真优化算法，以最短改航路径为目标的数学模型，通过不断地仿真优化运算，从改航的起始点到归航点重新规划一条能够安全绕飞危险区域的局部航路，从而减少航空器在机场的等待时间。通过危险天气下改航路径规划的方式，减少了航空器延误等待时间，在一定程度上降低了民航相关管理单位和旅客的经济成本，整体提高了空域现有资源的利用率。危险天气下改航路径规划，如图2-2所示。图2-2危险天气下改航路径规划由于危险天气区域是随着时间不断的变化，且具有极强的破坏力，航空器若安全准
中国民航大学硕士学位论文14图2-1固定航路与临时航线由于临时航线大多数情况位于军航空域，军航空域的开放时间具有不确定性，民航若合理规划与利用临时航线，需要向军航申请与报备。因此，根据军航空域的开放时间和航路拥堵状态，灵活使用空域中临时航线，是优化繁忙空域航路网络的主要途径之一，属于动态航路规划的范畴。2.1.3危险天气下改航路径规划概述危险天气下改航路径规划，根据航空器相关雷达设备，探测获取当前时刻和前一时刻相关危险天气区域以及静态障碍物的区域，确定未来时间段内危险天气区域，并利用仿真优化算法，以最短改航路径为目标的数学模型，通过不断地仿真优化运算，从改航的起始点到归航点重新规划一条能够安全绕飞危险区域的局部航路，从而减少航空器在机场的等待时间。通过危险天气下改航路径规划的方式，减少了航空器延误等待时间，在一定程度上降低了民航相关管理单位和旅客的经济成本，整体提高了空域现有资源的利用率。危险天气下改航路径规划，如图2-2所示。图2-2危险天气下改航路径规划由于危险天气区域是随着时间不断的变化，且具有极强的破坏力，航空器若安全准
【参考文献】：
期刊论文
[1]危险天气飞行受限区域的划设与预测[J]. 陈可嘉,陈琳琳. 南京航空航天大学学报(社会科学版). 2017(04)
[2]考虑随机因素影响的区域管制空域的流量动态分配模型[J]. 苑天佑,闫少华. 计算机测量与控制. 2017(06)
[3]超级单体雷暴下的改航模型研究[J]. 吕宗平,王清琦,靳宇波,苑天佑. 飞行力学. 2017(02)
[4]单体雷暴下的改航模型研究[J]. 王清琦,张兆宁. 航空计算技术. 2016(01)
[5]交叉口汇聚航班的航线选择方法[J]. 王莉莉,周娟,任杰. 南京航空航天大学学报. 2015(01)
[6]基于动态空域配置的航路调整问题研究[J]. 项瀛,马兰,张兆宁. 航空计算技术. 2014(03)
[7]不确定强对流天气下动态改航路径规划[J]. 孟令航,徐肖豪,李善梅,耿增显. 西南交通大学学报. 2012(04)
[8]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)
[9]危险天气影响航路飞行区域的划设及评估[J]. 谢春生,李雄. 中国安全科学学报. 2010(10)
[10]空域和流量协同管理建模与仿真[J]. 孙晓阳,胡明华,张洪海. 交通运输工程学报. 2010(01)
博士论文
[1]飞行危险天气下的航班改航路径规划研究[D]. 李雄.南京航空航天大学 2009
硕士论文
[1]恶劣天气下的综合改航策略研究[D]. 仝佳璐.南京航空航天大学 2019
[2]恶劣天气影响下航路交通分配与实证研究[D]. 丁雯灿.南京航空航天大学 2019
[3]面向航空公司运营的3D航迹规划[D]. 李少华.中国民航大学 2018
[4]船舶路径规划算法的研究[D]. 宋勇.武汉理工大学 2018
[5]雷暴天气下的改航模型研究[D]. 王清琦.中国民航大学 2017
[6]动态危险天气下改航路径规划研究[D]. 王鑫.中国民航大学 2017
[7]空域灵活使用下区域管制空域的流量动态分配研究[D]. 苑天佑.中国民航大学 2017
[8]危险天气下的动态航班改航研究[D]. 蒋昕.南京航空航天大学 2016
[9]航路动态规划模型和算法研究[D]. 周娟.中国民航大学 2015
[10]空域灵活使用下流量分配技术[D]. 张东满.中国民航大学 2015
本文编号：3558142
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