本文關(guān)鍵詞：基于MAS（Multi-agent System）的機(jī)場(chǎng)空側(cè)管制運(yùn)行仿真系統(tǒng)研究

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【摘要】：空中交通流量日趨增長(zhǎng),機(jī)場(chǎng)空側(cè)布局日漸復(fù)雜,需求與供給的矛盾日益突出,當(dāng)下交通系統(tǒng)的實(shí)際發(fā)展情勢(shì)對(duì)空中交通管理方面的新概念、新算法、新技術(shù)、新規(guī)則等均提出了更為迫切的需求。然而在調(diào)整當(dāng)前的機(jī)場(chǎng)結(jié)構(gòu)、跑道運(yùn)行模式等元素,以及落實(shí)新技術(shù)新概念之前都需要做好相關(guān)評(píng)估,以測(cè)試其有效性,同時(shí)發(fā)現(xiàn)與規(guī)避潛在的不安全因素�？罩薪煌ㄏ到y(tǒng)屬于復(fù)雜的混雜系統(tǒng),利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行空中交通運(yùn)行仿真是重要的研究手段。在國(guó)外仿真系統(tǒng)價(jià)格高、國(guó)內(nèi)仿真系統(tǒng)欠完善,傳統(tǒng)仿真系統(tǒng)難以模擬多對(duì)象交互的背景下,本文結(jié)合多Agent系統(tǒng)知識(shí),開發(fā)出基于MAS的機(jī)場(chǎng)空側(cè)管制運(yùn)行仿真系統(tǒng),用以對(duì)我國(guó)機(jī)場(chǎng)空側(cè)管制運(yùn)行中存在的跑道入侵及滑行沖突風(fēng)險(xiǎn)場(chǎng)景進(jìn)行評(píng)估及控制。本文首先構(gòu)建了機(jī)場(chǎng)空側(cè)管制運(yùn)行中各Agent的機(jī)制模型,并詳細(xì)設(shè)計(jì)了航空器Agent、塔臺(tái)管制員Agent、機(jī)場(chǎng)管制員Agent、空管自動(dòng)化系統(tǒng)Agent的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與行為模型,以及多Agent間的網(wǎng)絡(luò)通信。然后,針對(duì)各仿真階段提出了基于BADA以及運(yùn)動(dòng)學(xué)方程的航空器Agent軌跡生成模型。接著,基于對(duì)機(jī)場(chǎng)空側(cè)運(yùn)行規(guī)范及管制實(shí)施流程的總結(jié),引入PETRI網(wǎng)(PN)原理對(duì)管制員Agent的行為建模,對(duì)機(jī)場(chǎng)空側(cè)運(yùn)行中的跑道監(jiān)控、路由規(guī)劃及沖突探測(cè)與解脫開展了進(jìn)一步的研究及分析,先根據(jù)運(yùn)行規(guī)則建立約束模型,再針對(duì)約束模型設(shè)計(jì)PN控制器,最后轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的管制指令,實(shí)現(xiàn)對(duì)跑道運(yùn)行的監(jiān)控、場(chǎng)面滑行引導(dǎo)及對(duì)滑行沖突的避免。針對(duì)如何基于MAS開發(fā)機(jī)場(chǎng)空側(cè)運(yùn)行仿真系統(tǒng),首先,基于改進(jìn)的層次開發(fā)框架HDA(Hierarchical Development Architecture)對(duì)系統(tǒng)構(gòu)建進(jìn)行需求分析及框架設(shè)計(jì),包括總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、功能模塊劃分等,詳細(xì)設(shè)計(jì)了各Agent的交互與服務(wù)模型等。然后,基于JADE(Java Agent Development Framework)平臺(tái)進(jìn)行Java編程,完成仿真系統(tǒng)的開發(fā)。最后,基于浦東機(jī)場(chǎng)實(shí)際飛行數(shù)據(jù),使用多個(gè)常見的管制場(chǎng)景,對(duì)仿真系統(tǒng)進(jìn)行了測(cè)試驗(yàn)證。測(cè)試結(jié)果表明,航空器Agent、機(jī)場(chǎng)管制員Agent、塔臺(tái)管制員Agent以及空管自動(dòng)化系統(tǒng)Agent可以進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通信實(shí)時(shí)交互,多架航空器在管制員Agent的指揮下根據(jù)飛行計(jì)劃進(jìn)離場(chǎng)、沿規(guī)劃路徑運(yùn)行,實(shí)現(xiàn)沖突避免。
【學(xué)位授予單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：V355

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 湯新民;陳平;邢健;;基于事件驅(qū)動(dòng)型傳感器網(wǎng)絡(luò)的跑道入侵防御[J];高技術(shù)通訊;2013年09期

2 湯新民;安宏鋒;王，

本文編號(hào)：1179002