基于改进蚁群算法的西安终端区空域灵活使用研究

发布时间：2020-04-09 05:34

【摘要】：终端区作为空域枢纽区域是一个典型的复杂空中交通系统:航路航线最多、飞行冲突最多、交通密度最大、空中交通复杂性最高,是制约整个空域容量的瓶颈所在。终端区空域受实际地域限制较大,使管制员管制调配手段受到了诸多限制,对其提供管制服务带来了客观上的困难。科学、合理的终端区扇区划分方案,有利于管制工作的具体实施,也是体现空域结构合理的重要组成部分。基于复杂度分析的扇区优化,对于均衡各扇区管制难度,解决扇区间复杂度差异过大而造成的短板效应,提高空域利用率,有着重要的意义。本文通过学习研究空中交通复杂性与终端区扇区划分与优化等相关理论,结合空域灵活使用的相关概念,以我国西安终端区空域为例主要做了以下几点研究:第一,从意义、原则、方法等方面阐述扇区划分理论,介绍了Voronoi图的定义、性质及生成方法,分析了平面二维Voronoi图应用于扇区划分的内在相似性质关系。第二,结合西安终端区空域实际情况,考量空域结构与航空器运行状态两类因素影响,提取了扇区空中交通复杂性的关键影响因素。运用层次分析方法得出各影响因素的影响权重值,通过定义复杂度函数构建静态扇区复杂度量化模型。第三,结合空域二维平面剖分,提出以均衡扇区间复杂度差异为目标的扇区静态优化模型,改进蚁群组合优化算法,应用于西安终端高峰流量时段的静态扇区优化。第四,在空域灵活使用背景下,由于相关军民协议生效,主要考虑条件航路发挥作用,动态量化扇区复杂度的变化,对扇区边界进行动态调整,以西安终端区扇区动态优化为例,验证模型的合理性。
【图文】：

第一章 绪论困难，有些流量高峰时段甚至会出现流量过大空域容量流控限制而产生地面延误，造成巨大的经济损失。安全、经济、有效的原则，有关空管部门常常将终端区扇区，为每个扇区设置相应的管制席位，管制员负责集任务，各个扇区间相互协作又保持相对独立，共同完成终端区扇区划设示意图如下所示：

方案关系着管制工作的具体实施，也是空域结构科学合理与否则与基本方法等方面出发介绍扇区划分理论，，然后重点阐述方法：扇区 Voronoi 图方法，分析了 Voronoi 图应用于扇区划分此构建扇区划分模型。的意义其影响因素是航空器在空中运行的范围，是有限的国家资源。空域可划分制区、终端管制区、机场管制地带、塔台管制区。其中，终飞着陆与航路飞行的中间空域，是交通情况最为复杂的空域。度、高度和航向都在实时地变化，给管制员的工作带来一定的生交通网络拥堵的空域，是整个空域容量的瓶颈所在。典型的图 2.1 所示：
【学位授予单位】：中国民用航空飞行学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：V355

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本文编号：2620365