【摘要】：航空運輸系統(tǒng)是一個開放的復雜系統(tǒng),理解和掌握系統(tǒng)的結構和動力學對于優(yōu)化系統(tǒng)運行具有重要意義。本文以航空運輸系統(tǒng)作為研究對象,基于系統(tǒng)實際運行數(shù)據(jù),借助網(wǎng)絡相關理論、數(shù)據(jù)挖掘等方法,從網(wǎng)絡結構特征和動力學特征以及延誤傳播規(guī)律三個方面對航空網(wǎng)絡進行了深入研究。首先,從多層網(wǎng)絡的角度分析了航空運輸系統(tǒng),首次提出了扇區(qū)網(wǎng)絡的概念,構建了由機場網(wǎng)絡、航路網(wǎng)絡及扇區(qū)網(wǎng)絡組成的多層航空網(wǎng)絡,分析了各層網(wǎng)絡的結構特征。其次,從網(wǎng)絡結構及動力學特性兩方面對航空網(wǎng)絡的魯棒性進行了研究,構建了基于不同拓撲指標的節(jié)點破壞移除策略,并分析了不同破壞策略下三個網(wǎng)絡連通度的下降規(guī)律,從而確定了評價節(jié)點結構重要度的拓撲指標。然后,從航空運輸系統(tǒng)的運行特性出發(fā),引入了系統(tǒng)韌性的概念,通過設置跑道容量下降來模擬機場節(jié)點受到破壞研究了網(wǎng)絡的韌性。設置了多參數(shù)的破壞場景,構建了系統(tǒng)運行性能的評價指標體系,從隨機破壞情景與選擇性破壞情景分析了航空網(wǎng)絡的韌性。研究發(fā)現(xiàn),航空網(wǎng)絡的運行性能呈現(xiàn)“穩(wěn)定—破壞—恢復—重新穩(wěn)定”的變化過程,并發(fā)現(xiàn)復雜網(wǎng)絡的結構指標無法有效評估節(jié)點在網(wǎng)絡運行上的重要性。最后,采用空間相關分析及時間序列分析方法對航班延誤數(shù)據(jù)進行了分析,發(fā)現(xiàn)延誤與機場間距離有一定相關性,地理位置相近的機場的延誤模式相似。本文的研究對于深入理解多層網(wǎng)絡結構和動力學以及指導航空運輸系統(tǒng)運行都具有重要的理論意義和應用價值。
【學位授予單位】：南京航空航天大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：V35
【圖文】：

1.1 研究背景及意義民航業(yè)是我國國民經(jīng)濟的重要基礎產(chǎn)業(yè)，是綜合交通運輸體系的不可或缺的部分，其發(fā)程度體現(xiàn)了國家的綜合實力和現(xiàn)代化水平。目前，我國已成為名副其實的民航大國，具備了現(xiàn)由“大”向“強”跨越的內(nèi)在條件。國務院和中央軍委等部委連續(xù)出臺文件，強調(diào)民航業(yè)的戰(zhàn)地位。特別是十九大之后的首次中央經(jīng)濟工作會議，再次強調(diào)應加快民航發(fā)展。雖然我國的航業(yè)在過去幾年取得了舉世矚目的成績，但是我國民航業(yè)目前依然存在一些主要問題制約整的發(fā)展。航空運輸快速發(fā)展需求與我國民航基礎保障能力的不足之間的矛盾依舊突出。特別惡劣天氣等突發(fā)事件嚴重影響了我國航空運輸?shù)恼＿\行。民航局 2017 年初發(fā)布的《2016 年統(tǒng)計公報》表明，2016 年是近 7 年來全球經(jīng)濟貿(mào)易增最低的一年，國內(nèi)經(jīng)濟同樣處于下行趨勢。在經(jīng)濟形勢不太可觀的這一年里，我國民航運輸產(chǎn)指標仍保持著較為平穩(wěn)的增長速率。在旅客運輸量方面，2016 年全年民航旅客運輸共完48796 萬人次，較 2015 年相比上漲了 11.9%；在起降架次方面，2016 年全年累計客貨運輸航器起降架次達到了 923.8 萬次，與 2015 年相比增長了 7.9%。2012 至 2016 年民航的運輸機場降架次如圖 1.1 所示。雖然這五年內(nèi)起降架次的增長率呈現(xiàn)小幅度下滑，但起降架次整體趨依然在攀升。

圖 2.1 歐拉的“七橋問題”計特征眾多領域，如能源傳輸、電子科學、通信工程、交通相互作用關系復雜，規(guī)模、形態(tài)、功能各異，將系統(tǒng)注節(jié)點之間是否有邊連接，而不關心節(jié)點與邊的實際們將網(wǎng)絡這種不局限于其節(jié)點與邊的具體位置與具體性質(zhì)。網(wǎng)絡的靜態(tài)物理幾何量常用于量度網(wǎng)絡的拓撲及各節(jié)點間相互作用的過程。常見的靜態(tài)統(tǒng)計量包括等。本節(jié)主要介紹網(wǎng)絡拓撲結構的相關統(tǒng)計特征。礎也最重要的統(tǒng)計特征量。節(jié)點i 的度ik定義為該節(jié)點1Ni ijjk a

【參考文獻】

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1 吳薇薇;鄭松林;;基于修正延誤波及樹的航班延誤傳播研究[J];交通信息與安全;2014年04期

2 趙嶷飛;馬樂川;王紅勇;;基于貝葉斯網(wǎng)絡的空中交通延誤傳播分析[J];中國民航大學學報;2013年01期

3 姚紅光;朱麗萍;;基于仿真分析的中國航空網(wǎng)絡魯棒性研究[J];武漢理工大學學報(交通科學與工程版);2012年01期

4 李俊生;丁建立;;基于貝葉斯網(wǎng)絡的航班延誤傳播分析[J];航空學報;2008年06期

5 周濤,柏文潔,汪秉宏,劉之景,嚴鋼;復雜網(wǎng)絡研究概述[J];物理;2005年01期

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1 康金霞;航路網(wǎng)絡特征及其抗毀性研究[D];南京航空航天大學;2016年

2 邱樹萍;基于Copula的航班延誤相關性及延誤傳播建模分析[D];南京航空航天大學;2015年

3 盧盛;基于復雜網(wǎng)絡理論的航空貨運系統(tǒng)魯棒性分析[D];吉林大學;2014年

4 徐偉舉;基于復雜網(wǎng)絡的美國航空線路網(wǎng)絡的抗毀性研究[D];西南交通大學;2013年

本文編號：2720635