大型机场场面滑行优化调度研究

发布时间：2017-09-19 21:44

  本文关键词：大型机场场面滑行优化调度研究

  更多相关文章： 滑行规划 分层网络 社团识别 动态规划算法 场面运行仿真

【摘要】：随着空中交通流量的飞速增长,机场承载的压力也不断增大,航班延误的原因大多来自于地面,不但增加了公司的运营成本而且严重影响机场场面的安全运行。大型机场内的事故频发,一方面是因为场面监视、引导设备及技术的落后,另一方面是由于机场布局不够合理、场面限制因素较多。本文研究的目的是针对大型机场场其场面运行特点提出一种快速有效的滑行优化调度方法。本文首先介绍了场面滑行规划中主要的研究方法及研究成果,明确了具体的研究方向和目标。接着,本文介绍了一种分层网络的描述模型,同时引入了一种社团识别方法-Louvain算法对网络进行分割,该算法能够同时得到网络的社团结构和层次性。考虑到机场地面网络的特殊性和场面运行特点,提出了根据实际进离场流计算得到的边介数对分层网络进行修正,并完成了首都机场地面网络的分层和修正。然后本文介绍了一种动态规划算法,先详细介绍了其实现流程,再基于场面冲突的探测和解脱重新设计了该算法的路径权重修改函数,并分析了该算法在分层网络结构中的应用。在最后一部分中先完成了机场场面运行仿真系统分析和设计,最后以首都机场为例,完成了冲突解脱能力验证实验、仿真系统的有效性验证实验以及算法最优度和复杂度的验证实验,最终结果表明该系统能够比较真实的反应场面运行动态,基于分层网络的动态规划算法能有效解决复杂场面下的滑行冲突问题,并在一定程度上减少滑行等待时间。
【关键词】：滑行规划 分层网络 社团识别 动态规划算法 场面运行仿真
【学位授予单位】：中国民航大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：V355.2
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第一章 绪论9-17
• 1.1 研究背景及研究意义9-10
• 1.2 机场场面滑行规划问题描述10-11
• 1.3 国内外研究现状11-15
• 1.3.1 滑行路径规划问题研究现状11-13
• 1.3.2 分层网络模型在路径规划领域的应用13-15
• 1.4 本文主要研究内容及思路15-17
• 第二章 机场场面分层网络模型17-29
• 2.1 网络层次化模型17-23
• 2.1.1 网络层次化的基本概念17-19
• 2.1.2 网络分割方案19-23
• 2.2 面向机场网络的分层方法23-28
• 2.2.1 机场滑行网络的抽象模型23-25
• 2.2.2 机场滑行网络的分层方法25-26
• 2.2.3 首都机场的地面网络分层26-28
• 2.3 本章小结28-29
• 第三章 基于分层网络的动态规划算法29-39
• 3.1 动态规划算法29-32
• 3.1.1 D*算法介绍29-30
• 3.1.2 D*算法的步骤30-32
• 3.2 基于冲突预测和解脱的算法改进32-35
• 3.2.1 机场场面冲突分类32-33
• 3.2.2 冲突预测和解脱33
• 3.2.3 MODIFY-COST函数的实现33-35
• 3.3 动态规划算法在分层网络中的应用35-38
• 3.3.1 初始滑行路径的生成35-36
• 3.3.2 最优度和复杂度分析36-37
• 3.3.3 基于分层网络的运行控制结构37-38
• 3.4 本章小结38-39
• 第四章 机场场面运行仿真39-49
• 4.1 首都机场场面运行概况39-41
• 4.1.1 首都机场简介39-40
• 4.1.2 跑道及滑行道的部分使用规定40-41
• 4.2 机场场面运行仿真系统设计41-43
• 4.2.1 机场场面运行仿真系统需求分析41
• 4.2.2 系统总体框架及系统界面41-43
• 4.2.3 系统运行界面43
• 4.3 系统仿真实验43-48
• 4.3.1 冲突解脱能力验证实验43-46
• 4.3.2 仿真系统的有效性验证实验46-47
• 4.3.3 算法复杂度和最优度对比实验47-48
• 4.4 本章小结48-49
• 第五章 总结和展望49-50
• 5.1 本文的主要贡献49
• 5.2 研究展望分析49-50
• 参考文献50-54
• 致谢54-55
• 作者简介55

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本文编号：884103