面向机场噪声动态三维可视化的实时计算研究及其实现

发布时间：2017-08-17 18:46

  本文关键词：面向机场噪声动态三维可视化的实时计算研究及其实现

  更多相关文章： 机场噪声可视化 等值线动态绘制 集群系统 任务分配 Skyline

【摘要】：随着国强民富,我国民航业进入到前所未有的发展阶段,与此同时所带来的机场噪声问题也日益突出。机场噪声等值线图是确定机场噪声对机场周围区域居民的影响情况、控制机场噪声以及合理规划机场周围土地使用的重要依据。因此,展示机场噪声等值线图的机场噪声可视化工作是机场噪声控制和机场规划设计的重要环节。机场噪声动态可视化可直观反映机场周围区域噪声实时变化情况,能动态评估某航班所产生的噪声影响情况,为相关管理部门制定有效降噪计划提供可靠依据。本文首先研究机场噪声实时计算方法,包括单航迹和多航迹对机场周围区域噪声影响的实时计算方法,再采用基于路径栅格的机场噪声等值线绘制算法绘制机场噪声等值线图,利用Skyline二次开发平台设计并实现了机场噪声动态可视化系统。给出了系统主要使用的数据和主要采用的算法与技术,并展示了系统框架、流程和主要功能,同时分析了系统中存在的问题。本文采用集群技术来解决机场噪声动态可视化系统中存在的动态绘制精度低和实时效果差等问题。任务分配方法是影响集群系统性能的关键所在,影响着集群系统的负载均衡和系统资源利用率。而在机场噪声等值线三维动态绘制过程中,网格间距大小决定绘制精度和噪声计算量,如何将机场周围区域中的噪声计算任务分配到集群中不同服务器节点并动态控制网格间距是提高集群系统资源利用率、缩短平均响应时间和提高噪声等值线绘制精度的重要环节。通过分析机场周围环境结构因素和机场噪声分布特性,建立了噪声计算量与服务器负载之间的关系,从而构建面向机场噪声等值线三维动态绘制的任务分配模型,并采用遗传算法对模型进行求解。仿真结果表明,该方法能够均衡地分配任务,充分利用系统资源,缩短系统响应时间,达到机场噪声等值线三维动态绘制的实时计算要求。
【关键词】：机场噪声可视化 等值线动态绘制 集群系统 任务分配 Skyline
【学位授予单位】：中国民航大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：V351;TP18
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第一章 绪论11-17
• 1.1 课题研究背景及意义11-13
• 1.2 国内外研究现状13-15
• 1.3 本文主要工作15
• 1.4 章节安排15-17
• 第二章 相关理论与技术17-27
• 2.1 机场噪声可视化技术17-21
• 2.1.1 机场噪声等值线绘制17-20
• 2.1.2 机场噪声三维可视化分析20-21
• 2.2 集群系统及相关技术21-26
• 2.2.1 集群系统概念与结构21-23
• 2.2.2 负载均衡简述23-24
• 2.2.3 负载均衡任务分配方法24-26
• 2.3 本章小结26-27
• 第三章 基于Skyline平台的机场噪声动态可视化系统27-50
• 3.1 Skyline平台及二次开发27-29
• 3.1.1 Skyline简介27-28
• 3.1.2 Skyline二次开发28-29
• 3.2 系统框架与流程29-33
• 3.2.1 基础数据29-31
• 3.2.2 系统总框架31-32
• 3.2.3 系统流程32-33
• 3.3 系统主要模块算法设计33-40
• 3.3.1 飞行航迹矢量化33-37
• 3.3.2 机场噪声实时计算方法37-38
• 3.3.3 基于栅格路径的机场噪声等值线绘制算法38-40
• 3.4 系统功能及实现40-48
• 3.4.1 航迹三维模拟42-43
• 3.4.2 单航迹噪声等值线动态绘制43-45
• 3.4.3 多航迹噪声等值线动态绘制45-46
• 3.4.4 平均噪声等值线绘制46-47
• 3.4.5 其他功能实现47-48
• 3.5 本章小结48-50
• 第四章 面向机场噪声动态三维可视化的任务分配方法研究50-69
• 4.1 问题的提出50-51
• 4.2 问题特征及相关理论51-56
• 4.2.1 机场噪声时空特性分析51-52
• 4.2.2 机场周围区域环境结构对任务分配的影响52-53
• 4.2.3 机场周围区域空间数据组织方法53-56
• 4.3 机场噪声等值线三维动态绘制的任务分配方法56-60
• 4.3.1 服务器节点噪声计算能力与负载之间的关系56-57
• 4.3.2 任务分配目标57-60
• 4.3.3 任务分配模型60
• 4.4 遗传算法求解机场噪声动态三维可视化的任务分配模型60-63
• 4.4.1 染色体编码与种群初始化61
• 4.4.2 确定适应度函数61-62
• 4.4.3 遗传操作62-63
• 4.5 实验结果与分析63-68
• 4.5.1 实验环境与参数63-65
• 4.5.2 实验结果分析65-68
• 4.6 本章小结68-69
• 第五章 总结与展望69-71
• 5.1 工作总结69-70
• 5.2 进一步展望70-71
• 参考文献71-75
• 致谢75-76
• 作者简介76

，

本文编号：690522