基于泛网格划分的机场噪声监测点布局优化

发布时间：2017-12-24 05:04

  本文关键词：基于泛网格划分的机场噪声监测点布局优化　出处：《中国民航大学》2017年硕士论文　论文类型：学位论文

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【摘要】：随着机场吞吐量的连续增加和机场的不断扩建,机场噪声问题已经成为机场发展过程中不可忽视的问题之一。由于机场传统的噪声监测设备受限于成本,存在监测点数量较少,通常放置在重点和敏感区域,无法协同等不足,通过部署无线传感器实现对机场噪声的全面感知成为机场噪声监测和管理的主要发展方向。本文在分析机场噪声特点的基础上,确定了节点部署主要考虑覆盖率和连通性两个因素,提出了基于线性规划的传感器节点布局模型。该模型通过定义泛网格划分下传感器节点的感知和连通性,确定了用最少的传感器节点覆盖感兴趣区域和确保节点之间连通的最优化目标,再通过传递闭包计算连通性,将命题逻辑式转化为线性方程,从而求得该模型的精确解。同时,设计了在不同网格规模下的全覆盖实验,验证了该模型的正确性,并给出了解决大规模问题的基于GPU并行的传感器节点布局算法。为进一步获得较大范围内节点布局方案的近似解,本文提出了基于网络流的机场噪声监测点布局优化模型。该模型将覆盖感兴趣区域建模转化为覆盖飞机噪声事件,将传感器节点细分为感知节点、转接节点和汇聚节点并忽略转接节点的个数,在由飞机噪声事件和以上节点组成的网络中,通过把节点个数转化为弧费用,提出了两种改进的最小费用流算法。利用国内某枢纽机场的航迹数据,分别对两个算法实现的布局优化模型进行了验证。实验证明,这两个算法能快速计算出机场噪声监测点布局方案,大大减少汇聚节点个数,并能根据机场的具体情况自行灵活设定最大跳数,覆盖区域等。基于实验结果,还分析对比了两个算法各自适用的场景。
【学位授予单位】：中国民航大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：V351;TP212.9

【参考文献】

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本文编号：1326958