基于4D航迹的战略冲突解决方法及模型研究

发布时间：2024-11-02 04:43

　　随着民用航空运输持续发展,航空公司机队规模进一步扩大,运输总周转量呈递增趋势,导致航班延误和空域资源的不合理利用日益严重,空域拥堵现象已为常态,潜在安全问题日益增多。如何安全、有效地提升航路运行效率正成为民航业界关注的焦点。而基于近年提出的基于航迹的运行这一新型概念,以航空器的预测4D航迹为基础,在战略阶段对航空器航路航线上的冲突进行探测及解决,对空中交通运输具有重大意义。本文基于4D航迹对战略阶段航空器间潜在冲突问题进行研究。首先,本文对航空器安全间隔标准进行介绍,并对航空器保护区模型及战略冲突探测方法进行比较分析,确定本文采用的保护区模型及战略冲突探测方法。其次,构建高度层分配和起飞时刻调整相结合的4D航迹战略冲突解决模型。选取中南地区部分航迹预测数据搭建仿真环境,采用Tabucol算法对所建模型进行仿真验证,并对结果进行扰动性分析,验证方法的有效性。再次,考虑通过速度调整对航空器过点时刻及空中延误时间进行调控,构建高度层分配、起飞时刻调整及飞行速度调整的多种策略结合的4D航迹冲突解决模型,采用模拟退火算法对所建立模型进行仿真验证并进行对比分析。最后,以增强模型的鲁棒性为愿景,考虑空...

【文章页数】：71 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
        1.2.1 国外研究现状
        1.2.2 国内研究现状
    1.3 论文主要研究内容
第二章 冲突探测及解决研究基础
    2.1 安全间隔标准
        2.1.1 航路水平间隔
        2.1.2 航路垂直间隔
        2.1.3 终端区飞行间隔
    2.2 保护区模型研究
        2.2.1 长方体保护区模型
        2.2.2 球形保护区模型
        2.2.3 椭球形保护区模型
        2.2.4 圆柱保护区模型
    2.3 冲突探测方法研究
        2.3.1 4D网格法
        2.3.2 封装法
    2.4 本章小结
第三章 结合高度层分配的4D航迹冲突解决
    3.1 问题描述
    3.2 模型构建
        3.2.1 冲突探测
        3.2.2 高度层分配
        3.2.3 起飞时刻调整
        3.2.4 算法流程
    3.3 仿真验证
        3.3.1 仿真场景及参数设置
        3.3.2 实验结果分析
    3.4 本章小结
第四章 结合多种解决方式的4D航迹战略冲突解决
    4.1 问题描述
    4.2 模型构建
        4.2.1 冲突探测
        4.2.2 模型符号定义
        4.2.3 交叉冲突
        4.2.4 追赶冲突
        4.2.5 模型构建
    4.3 模拟退火算法设计
        4.3.1 模拟退火算法参数设置
        4.3.2 算法步骤
    4.4 仿真验证
        4.4.1 仿真参数设置
        4.4.2 实验结果分析
    4.5 本章小结
第五章 考虑不确定性的4D航迹战略冲突解决
    5.1 航班运行不确定性分析
        5.1.1 航空器位置不确定性
        5.1.2 航空器到点时刻不确定性
    5.2 4D航迹战略冲突解决模型
        5.2.1 模型符号定义
        5.2.2 模型构建
    5.3 模拟退火算法
        5.3.1 模拟退火算法步骤
    5.4 仿真验证
        5.4.1 仿真场景及参数设置
        5.4.2 实验结果分析
    5.5 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
参考文献
致谢
在学期间的研究成果及发表的学术论文



本文编号：4009048