美国客运航班的准粒子气体状态方程

发布时间：2020-07-09 08:46

【摘要】：航班延误每天在全球各地的机场中发生,它不仅使航空交通秩序变得混乱,造成乘客旅行质量下降,而且也给航空公司带来巨大的经济损失。到目前为止,交通管理部门已经积累了长时间大规模的航班运行记录。然而,从统计物理视角出发的研究还很少见。本文中,我们将航班看作准粒子,利用美国国内民航班机20年的起降记录,定义每一航班的无量纲速度,提出航班准粒子气体的准热力学变量即温度T、体积V和压强P。参考物理中范德瓦耳斯方程对真实气体的描述,我们利用吸引力常数a和排斥力常数b来分别描写航班准粒子所受的等效“吸引力”和“排斥力”。然后,从理论分析和数据挖掘两方面,我们验证存在一个普适气体常数R,从而建立航班准粒子气体的类范德瓦耳斯方程。比较实际运行的吸引力常数a和时刻表上航班准粒子气体的吸引力常数a_0,我们发现:航线与机场的吸引效应之间存在竞争关系。依据这个竞争关系与普适气体常数,我们第一次建立了航班准粒子气体的状态方程:[P+(a_1μ~2L-a_2μV)](V-bμ)=μRT,其中a_1表示航线的吸引强度,a_2表示机场的吸引强度,μ表示准粒子气体的摩尔数。这个方程从物理上给出了在人为控制的空中交通中航班准粒子气体的运动规律。此外,数据挖掘的结果表明:机场的吸引强度_2a'与平均每个航班当天在机场中的延误时间Δd_s呈现正关联。我们的工作为将平均场理论应用于航空交通系统乃至其他复杂系统,提供了一个典型范例。
【学位授予单位】：南京航空航天大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：V35;O175
【图文】：

图 1.1 2004 至 2015 年间，每年美国国内航班总量以及由不同因素导致的延误占总延误的比例[1]。航班延误不仅导致全球航空交通秩序混乱，同时也给航空公司和乘客带来了巨大的经济损失[7-13]。据估计，2007 年国内客运航班延误给美国经济带来的损失高达 410 亿美元，其中航班延误给航空公司带来的额外运行成本约为 190 亿美元，乘客因航班延误浪费的时间、机会等折[14]

型中分子间作用力 F 与分子质心之间距离。F > 0 表示分子之间的排斥力，F < 0 表的缺陷，人们引入新模型——范德瓦耳分子看成是彼此之间有弱引力的弹性刚之间的弹性碰撞[79]，其分子间作用力曲线气体模型更能反映气体的真实行为。程体模型，我们通过对理想气体状态方程体积引入的修正[79]。在 1 mol 理想气体示 1 mol 气体的体积（也就是容器的容积而言，由于忽略气体分子自身的体积，但是，在气体体积仍为 Vm的情况下，当分子的自由活动空间减小至 Vm- b，式中

班 f2的 4 种时间间隔（DA、AA、DD 和 AD）的示意图。航班 f1、f2和 f3是天内相继执行的 3 个航班，并且航班 f1的降落机场是航班 f2的起飞机场，航航班 f3的起飞机场。时间轴上，“起飞机场”表示飞机停在航班 f2的起飞机场班 f2沿着指定航线飞行的阶段，“降落机场”表示飞机停在航班 f2的降落机场中，我们只考虑航班的 AD 时间间隔，这是因为 AD 的准粒子效应最为显著

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 殷传宗,唐向宏,孟杰;对关联及科里奥利力对准粒子能谱的影响[J];西南师范大学学报(自然科学版);1988年03期

2 万歆;;编织拓扑物态中神奇的准粒子[J];物理;2012年07期

3 李奇,罗小兰;准粒子注入下超导铟膜非平衡现象的研究[J];低温物理学报;1986年03期

4 卫崇德;准粒子的非平衡复合寿命对超导薄膜非均匀态阈值的影响[J];低温物理;1984年04期

5 罗小兰,陈海平,李奇,孟小凡;强准粒子注入下超导铟膜电阻态的阈值研究[J];低温物理学报;1986年01期

6 任伟康;杨双生;王淑华;赵怀松;袁峰;;空穴掺杂的铜氧化物高温超导体中准粒子散射相干现象的研究[J];青岛大学学报(自然科学版);2016年02期

7 罗小兰,李奇,孟小凡;准粒子注入引起超导铟膜电压态的研究[J];低温物理学报;1986年02期

8 管惟炎;谈谈超导金属中的准粒子——与郝柏林同志商榷[J];自然杂志;1981年09期

9 陈德艳;吕铁羽;黄美纯;;BaSe的准粒子能带结构[J];物理学报;2006年07期

10 孙国柱,吴培亨,蔡卫星,吉争鸣,康琳,许伟伟,杨森祖;YBa_2Cu_3O_(7-δ)微桥中的准粒子注入[J];科学通报;2003年07期

相关会议论文 前9条

1 李明亮;朱胜江;车兴来;肖树冬;禹英男;郑然成;;~(98)Sr二准粒子带研究[A];第十次全国核结构研讨会暨第六次全国核结构专题讨论会会议文集（二）[C];2004年

2 石跃;许甫荣;;多准粒子激发态对质量数190区缺中子核形状共存的扩展[A];第十四届全国核物理大会暨第十届会员代表大会论文集[C];2010年

3 崔旭高;张世远;杨名;曹春海;杨森祖;尤立星;吉争鸣;康琳;许伟伟;;YBa_2Cu_3O_7/SrTiO_3/Nd_(0.7)Sr_(0.3)MnO_3结的自旋准粒子隧穿注入[A];第四届全国磁性薄膜与纳米磁学会议论文集[C];2004年

4 李明亮;朱胜江;J.H.Hamilton;A.V.Ramayya;J.K.Hwang;车兴来;禹英男;I.Y.Lee;J.O.Rasmussen;;~(98)Sr两准粒子带研究[A];第十次全国核结构研讨会暨第六次全国核结构专题讨论会会议文集（一）[C];2004年

5 李明亮;朱胜江;J．H．Hamilton;A．V．Ramayya;J．K．Hwang;车兴来;禹英男;I．Y．Lee;J．O．Rasmussen;;~(98)Sr两准粒子带研究[A];第十次全国核结构研讨会论文集[C];2004年

6 谢成营;周小红;郑勇;张玉虎;刘忠;甘再国;T.Hayakawa;M.Oshima;T.Toh;T.Shizuma;J.Katakura;Y.Hatsukawa;M.Matsuda;H.Kusakari;M.Sugawara;;~(146)Tb的多粒子激发特性研究[A];第十次全国核结构研讨会暨第六次全国核结构专题讨论会会议文集（二）[C];2004年

7 胡庆丽;高早春;陈永寿;;任意HFB多准粒子态间的单体和两体算符矩阵元[A];中国原子能科学研究院年报 2013[C];2014年

8 谢成营;周小红;郑勇;张玉虎;郭应祥;雷祥国;柳敏良;;~(146)Tb的多粒子激发特性研究[A];第十次全国核结构研讨会暨第六次全国核结构专题讨论会会议文集（一）[C];2004年

9 谢成营;周小红;郑勇;张玉虎;郭应祥;雷祥国;柳敏良;;~(146)Tb的多粒子激发特性研究[A];第十次全国核结构研讨会论文集[C];2004年

相关重要报纸文章 前2条

1 记者 刘霞;追寻数十年的准粒子疑露踪迹[N];科技日报;2018年

2 冯卫东;科学家首次发现带有1／4电荷的准粒子[N];科技日报;2008年

相关博士学位论文 前8条

1 文林;多带超导体和超导异质结中的涡旋态及准粒子特性研究[D];上海大学;2019年

2 吕铁羽;GW方法和半导体准粒子能带结构[D];厦门大学;2007年

3 曹京;有限温有限密QCD的准粒子模型研究[D];南京大学;2012年

4 胡自翔;二维电子系统边缘态与准粒子的研究[D];浙江大学;2008年

5 康广震;电子掺杂石墨烯中的电子—声子耦合和电子特性[D];南京大学;2013年

6 江娜;分数量子霍尔态中边缘态与无序的研究[D];重庆大学;2017年

7 于涛;半导体、冷原子、过渡金属硫化物及超导中自旋、谷极化及Bogoliubov准粒子的动力学研究[D];中国科学技术大学;2018年

8 陈华;关联电子系统中的无序，量子相变和拓扑态[D];浙江大学;2013年

相关硕士学位论文 前4条

1 姚沛雯;美国客运航班的准粒子气体状态方程[D];南京航空航天大学;2018年

2 古磊;非正则BCS态[D];复旦大学;2010年

3 李健勇;夸克准粒子模型中表面能对奇异子稳定性质的影响[D];山西大学;2011年

4 杨振;高能重离子碰撞中大质量玻色子的背对背关联[D];哈尔滨工业大学;2011年

本文编号：2747229