亞太地區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展促使南中國�？沼虺尸F(xiàn)出航班飛行量與日俱增、航路交通流井噴式增長、交通需求超量、運行效率較低等現(xiàn)象,尤其是自東南亞地區(qū)飛往東北亞地區(qū)的交通流正逐漸加重管制員的工作負荷,航路網(wǎng)絡交通擁堵日益突出。為解決南中國海地區(qū)航路資源受限導致的擁堵問題,本文旨在提出兼顧航空公司需求的協(xié)同航跡選擇方法,既有利于降低航空公司延誤成本、增強其對改航方案的滿意度,又有利于實現(xiàn)航跡及時隙資源的科學分配,提升南中國海地區(qū)空域資源利用率。本文基于國內(nèi)外先進成果,結合南中國海地區(qū)主要航路現(xiàn)實運行條件,引入了一種較為先進的適用于南中國海空域特點的協(xié)同式流量管理策略,主要從南中國海地區(qū)協(xié)同運行環(huán)境分析、面向協(xié)同航跡選擇程序的航路擁堵風險分析,以及南中國海地區(qū)協(xié)同航跡選擇方法研究等三方面展開:(1)對南中國海地區(qū)協(xié)同運行環(huán)境進行分析�；诤铰焚Y源分配、協(xié)同航跡選擇程序以及航跡等運行概念,結合協(xié)同航跡選擇程序運行流程下流量管理單位及航空公司主要職責,分析了空域耦合、航路交通流、氣象、航空器和管制員工作負荷等因素對南中國海地區(qū)空域運行的作用影響。(2)研究了航路扇區(qū)擁堵風險預測方法。從不確定性角度提出了航路擁堵風險管理理念,重點針對協(xié)同航跡選擇程序,提出了一種概率交通需求預測方法,以求得任意一個時段內(nèi)目標扇區(qū)可能存在的航空器數(shù)量及與之相應的概率。在此基礎上,結合不確定性容量,提出了航路擁堵風險預測模型及方法,發(fā)掘可能發(fā)生擁堵的航路時空范圍,為開展協(xié)同航跡選擇提供了觸發(fā)依據(jù)。(3)研究了南中國海地區(qū)協(xié)同航跡選擇方法。從空管和航空公司雙角度,建立了兩階段時隙及航跡協(xié)同分配模型:第一階段從空管角度,基于TOS為所有受影響航班分配時隙,以最小化總延誤成本為目標;基于第一階段分配結果,第二階段考慮航空公司的航跡偏好,為其航班指派最優(yōu)時隙和航跡,以最大化航空公司利潤,并最終形成南中國海地區(qū)協(xié)同航跡選擇方法。
【學位單位】：南京航空航天大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2019
【中圖分類】：V355
【部分圖文】：

前面幾個章節(jié)的描述，本章節(jié)基于所提的航路扇區(qū)概率性交通需求預測及擁南中國海主要航路常態(tài)天氣下典型運行日的實際運行數(shù)據(jù)，開展模型方法的針對統(tǒng)計分析結果，并針對目標扇區(qū)容量、流量信息，航路航線數(shù)據(jù)信息以通過歷史氣象和實時氣象預測數(shù)據(jù)匹配扇區(qū)流量概率分布，劃分出扇區(qū)內(nèi)的并對所建立的時隙分配及航跡分配模型進行驗證評估。路扇區(qū)交通需求預測實證研究據(jù)來源及樣本描述南中國海地區(qū)三亞情報區(qū)內(nèi)高空航路扇區(qū) AR01（島內(nèi)扇區(qū)）和扇區(qū) AR02（海史運行數(shù)據(jù)進行實例分析，其航路結構分布如圖 5.1 所示。圖中，扇區(qū)分界為四塊扇區(qū)，可以看出這兩個扇區(qū)內(nèi)航路（灰色粗實線）密度較高，交叉點）數(shù)量較多，且與海口（ZJHK）、三亞（ZJSY）和博鰲（ZJQH）這 3 個繁忙經(jīng)過這兩個扇區(qū)的航班主要分為兩類，即高空飛越航班以及在上述三個繁忙務的航班，由于協(xié)同航跡選擇方法是針對航空器高空運行過程中發(fā)布的流量管出飛越三亞情報區(qū)的航班數(shù)據(jù)進行分析。

圖 5.3 南中國海地區(qū)航路扇區(qū) AR01 與 AR02 典型日飛越航班分布情況 5.3 可知，由于早高峰時間段內(nèi)不會存在前序航班原因而導致的延誤，既沒不會因為航班量過少降低預測的準確性，所以本文預測交通需求時選擇 11:0較繁忙的時間片段。本文隨機選取航路扇區(qū) AR01 和 AR02 在 2018 年 4 月內(nèi)樣本，可發(fā)現(xiàn)如圖 5.4 所示的扇區(qū)內(nèi)交通流量數(shù)據(jù)具有日周期變化規(guī)律。0102030405060航空器數(shù)量/架次時間ARAR

南中國海地區(qū)協(xié)同航跡選擇方法研究 ， ( ) ， ( ) ， 由于 ，則可知 滿足 < < ，即可判定所采用的交通需求樣本數(shù)據(jù)是一非平穩(wěn)時間序差分法去除趨勢項，循環(huán)執(zhí)行差分 1 次，對于 AR01，可得 =894， ( ) ， ( ) ， ；對于 AR02，可得 = ， ( ) ， ( ) ， ，因此兩個扇區(qū)均滿足 <兩個序列均為平穩(wěn)序列，如圖 5.5 所示。

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本文編號：2823385