基于AF-PSO的飛機(jī)著陸排序算法及其FPGA實(shí)現(xiàn)
發(fā)布時(shí)間:2021-06-28 06:59
近年來(lái),隨著我國(guó)民航事業(yè)的快速發(fā)展,交通流量快速增長(zhǎng),給空中交通管制系統(tǒng)帶來(lái)較大壓力,空中交通流量管理是解決終端區(qū)擁堵問題的方法之一。其中,航班進(jìn)場(chǎng)排序輔助系統(tǒng)是流量管理的重要手段,對(duì)于提高運(yùn)行效率、實(shí)現(xiàn)空中交通管制現(xiàn)代化、自動(dòng)化具有重要意義。先到先服務(wù)(FCFS)方法是目前最常用的方法,由于它是依靠飛機(jī)預(yù)計(jì)到達(dá)時(shí)間(ETA)的次序來(lái)決定飛機(jī)的著陸順序,沒有經(jīng)過任何優(yōu)化,往往會(huì)造成延誤。結(jié)合可編程邏輯陣列(FPGA)靈活、并行等特點(diǎn),利用粒子群優(yōu)化算法(PSO)和人工魚群算法(AFSA)優(yōu)化終端區(qū)的交通管制,從而提出了基于滾動(dòng)時(shí)域的AFPSO算法。首先,本文先對(duì)空中交通流量管理研究意義、分類以及相關(guān)策略進(jìn)行了概述,總結(jié)了流量管理中離場(chǎng)排序、進(jìn)場(chǎng)排序以及終端區(qū)協(xié)同優(yōu)化問題和相應(yīng)模型;其次,針對(duì)單跑道情況,基于飛機(jī)間尾流安全間隔標(biāo)準(zhǔn)的約束性進(jìn)行了分析,給出了進(jìn)場(chǎng)飛機(jī)降落模型和基于尾流間隔標(biāo)準(zhǔn)的約束條件,得出著陸飛機(jī)隊(duì)列全部著陸總時(shí)間最小的目標(biāo)函數(shù);再次,基于著陸總時(shí)間最小的目標(biāo)函數(shù)和滾動(dòng)時(shí)域算法,設(shè)計(jì)了AFPSO飛機(jī)著陸排序算法。并通過MATLAB仿真驗(yàn)證算法的可行性,為算法在FPGA上實(shí)...
【文章來(lái)源】:南京航空航天大學(xué)江蘇省 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:64 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
空中交通管理的組成
終端區(qū)的空域結(jié)構(gòu)如圖 2.2 所示:圖 2.2 終端區(qū)空域結(jié)構(gòu)圖2.2.3 終端區(qū)飛行狀態(tài)在終端區(qū)空域中,飛機(jī)的飛行狀態(tài)可以分為進(jìn)場(chǎng)飛行、穿越飛行和離場(chǎng)飛行三種飛行狀態(tài),其中進(jìn)近和離場(chǎng)的飛機(jī)必須遵循各自的進(jìn)近航線和離場(chǎng)航線飛行。飛機(jī)的進(jìn)近航線起始于終端區(qū),此時(shí)區(qū)調(diào)管制中心接受飛機(jī),并引導(dǎo)它進(jìn)入符合其特征的進(jìn)近管制扇區(qū)進(jìn)行排序,最終經(jīng)過五邊程序解算得到著陸跑道和滑行路線。離場(chǎng)航線恰恰與上面描述的進(jìn)場(chǎng)航線相反,離場(chǎng)航線中管制員引導(dǎo)飛機(jī)從機(jī)場(chǎng)起飛,經(jīng)過終端區(qū)內(nèi)的離場(chǎng)扇區(qū)設(shè)計(jì)出一條飛行路線,并將飛機(jī)交接給由區(qū)調(diào)管制中心。不管是進(jìn)?
南京航空航天大學(xué)碩士學(xué)位論文的影響也比較有限。終端區(qū)流量管理分類場(chǎng)交通流和進(jìn)場(chǎng)交通流組成了飛機(jī)在終端區(qū)內(nèi)的飛行流量,根據(jù)交通流的類型和目前的研究,可以將終端區(qū)的交通流量管理分為以下幾個(gè)方面:、終端區(qū)離場(chǎng)排序班的離場(chǎng)可以分為準(zhǔn)備起飛、起飛離開跑道和離開終端區(qū)域三部分,此過程之后為航線飛行階段。離場(chǎng)航班調(diào)度的實(shí)質(zhì)就是在一定時(shí)期內(nèi)對(duì)即將出發(fā)航班的離場(chǎng)時(shí)間進(jìn)行確的規(guī)劃并排序,以達(dá)到對(duì)機(jī)場(chǎng)跑道容量能夠充分利用,并減少飛機(jī)滯留。下面簡(jiǎn)要的離場(chǎng)排序模型[25]。單跑道包含多條滑行道為例,并且有數(shù)個(gè)飛機(jī)排隊(duì)計(jì)劃飛行,其中每個(gè)離場(chǎng)隊(duì)列占一的系統(tǒng)作為討論模型介紹離場(chǎng)排序模型,其簡(jiǎn)圖如下所示。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]一種新型的啟發(fā)式人工魚群算法[J]. 曲良東,何登旭,黃勇. 計(jì)算機(jī)工程. 2011(17)
[2]人工魚群與微粒群混合優(yōu)化算法[J]. 姚祥光,周永權(quán),李詠梅. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究. 2010(06)
[3]多跑道著陸飛機(jī)協(xié)同調(diào)度多目標(biāo)優(yōu)化[J]. 張洪海,胡明華. 西南交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2009(03)
[4]模糊Petri網(wǎng)在飛機(jī)進(jìn)近排序中的應(yīng)用[J]. 王海東,孫淑光,華克強(qiáng). 系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào). 2007(18)
[5]A算法在終端區(qū)飛機(jī)排序中的應(yīng)用[J]. 李偉,王仲生. 科學(xué)技術(shù)與工程. 2007(11)
[6]應(yīng)用模擬退火算法求解飛機(jī)調(diào)度問題[J]. 孫宏,張翔,徐杰. 飛行力學(xué). 2006(04)
[7]進(jìn)港飛機(jī)調(diào)度的精華自適應(yīng)遺傳算法設(shè)計(jì)[J]. 程曉航,薛惠鋒,洪鼎松,陸明. 交通與計(jì)算機(jī). 2006(06)
[8]航班離場(chǎng)排序問題的遺傳算法設(shè)計(jì)[J]. 王來(lái)軍,史忠科. 系統(tǒng)工程理論與實(shí)踐. 2005(09)
[9]終端區(qū)空中交通流量管理中的航班動(dòng)態(tài)排序系統(tǒng)研究[J]. 何智,高超,姚凱,廉潔. 交通與計(jì)算機(jī). 2005(02)
[10]一類單機(jī)動(dòng)態(tài)調(diào)度問題的改進(jìn)滾動(dòng)時(shí)域方法[J]. 王冰,席裕庚,谷寒雨. 控制與決策. 2005(03)
博士論文
[1]一種新型的智能優(yōu)化方法-人工魚群算法[D]. 李曉磊.浙江大學(xué) 2003
碩士論文
[1]單跑道混合起降飛機(jī)排序優(yōu)化研究[D]. 楊文娟.西安工業(yè)大學(xué) 2016
[2]終端區(qū)多跑道航班排序算法研究[D]. 吳青.中國(guó)民航大學(xué) 2014
[3]空中交通流量管理中飛機(jī)隊(duì)列優(yōu)化算法研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 丁峰.西北工業(yè)大學(xué) 2001
本文編號(hào):3253852
【文章來(lái)源】:南京航空航天大學(xué)江蘇省 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:64 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
空中交通管理的組成
終端區(qū)的空域結(jié)構(gòu)如圖 2.2 所示:圖 2.2 終端區(qū)空域結(jié)構(gòu)圖2.2.3 終端區(qū)飛行狀態(tài)在終端區(qū)空域中,飛機(jī)的飛行狀態(tài)可以分為進(jìn)場(chǎng)飛行、穿越飛行和離場(chǎng)飛行三種飛行狀態(tài),其中進(jìn)近和離場(chǎng)的飛機(jī)必須遵循各自的進(jìn)近航線和離場(chǎng)航線飛行。飛機(jī)的進(jìn)近航線起始于終端區(qū),此時(shí)區(qū)調(diào)管制中心接受飛機(jī),并引導(dǎo)它進(jìn)入符合其特征的進(jìn)近管制扇區(qū)進(jìn)行排序,最終經(jīng)過五邊程序解算得到著陸跑道和滑行路線。離場(chǎng)航線恰恰與上面描述的進(jìn)場(chǎng)航線相反,離場(chǎng)航線中管制員引導(dǎo)飛機(jī)從機(jī)場(chǎng)起飛,經(jīng)過終端區(qū)內(nèi)的離場(chǎng)扇區(qū)設(shè)計(jì)出一條飛行路線,并將飛機(jī)交接給由區(qū)調(diào)管制中心。不管是進(jìn)?
南京航空航天大學(xué)碩士學(xué)位論文的影響也比較有限。終端區(qū)流量管理分類場(chǎng)交通流和進(jìn)場(chǎng)交通流組成了飛機(jī)在終端區(qū)內(nèi)的飛行流量,根據(jù)交通流的類型和目前的研究,可以將終端區(qū)的交通流量管理分為以下幾個(gè)方面:、終端區(qū)離場(chǎng)排序班的離場(chǎng)可以分為準(zhǔn)備起飛、起飛離開跑道和離開終端區(qū)域三部分,此過程之后為航線飛行階段。離場(chǎng)航班調(diào)度的實(shí)質(zhì)就是在一定時(shí)期內(nèi)對(duì)即將出發(fā)航班的離場(chǎng)時(shí)間進(jìn)行確的規(guī)劃并排序,以達(dá)到對(duì)機(jī)場(chǎng)跑道容量能夠充分利用,并減少飛機(jī)滯留。下面簡(jiǎn)要的離場(chǎng)排序模型[25]。單跑道包含多條滑行道為例,并且有數(shù)個(gè)飛機(jī)排隊(duì)計(jì)劃飛行,其中每個(gè)離場(chǎng)隊(duì)列占一的系統(tǒng)作為討論模型介紹離場(chǎng)排序模型,其簡(jiǎn)圖如下所示。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]一種新型的啟發(fā)式人工魚群算法[J]. 曲良東,何登旭,黃勇. 計(jì)算機(jī)工程. 2011(17)
[2]人工魚群與微粒群混合優(yōu)化算法[J]. 姚祥光,周永權(quán),李詠梅. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究. 2010(06)
[3]多跑道著陸飛機(jī)協(xié)同調(diào)度多目標(biāo)優(yōu)化[J]. 張洪海,胡明華. 西南交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2009(03)
[4]模糊Petri網(wǎng)在飛機(jī)進(jìn)近排序中的應(yīng)用[J]. 王海東,孫淑光,華克強(qiáng). 系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào). 2007(18)
[5]A算法在終端區(qū)飛機(jī)排序中的應(yīng)用[J]. 李偉,王仲生. 科學(xué)技術(shù)與工程. 2007(11)
[6]應(yīng)用模擬退火算法求解飛機(jī)調(diào)度問題[J]. 孫宏,張翔,徐杰. 飛行力學(xué). 2006(04)
[7]進(jìn)港飛機(jī)調(diào)度的精華自適應(yīng)遺傳算法設(shè)計(jì)[J]. 程曉航,薛惠鋒,洪鼎松,陸明. 交通與計(jì)算機(jī). 2006(06)
[8]航班離場(chǎng)排序問題的遺傳算法設(shè)計(jì)[J]. 王來(lái)軍,史忠科. 系統(tǒng)工程理論與實(shí)踐. 2005(09)
[9]終端區(qū)空中交通流量管理中的航班動(dòng)態(tài)排序系統(tǒng)研究[J]. 何智,高超,姚凱,廉潔. 交通與計(jì)算機(jī). 2005(02)
[10]一類單機(jī)動(dòng)態(tài)調(diào)度問題的改進(jìn)滾動(dòng)時(shí)域方法[J]. 王冰,席裕庚,谷寒雨. 控制與決策. 2005(03)
博士論文
[1]一種新型的智能優(yōu)化方法-人工魚群算法[D]. 李曉磊.浙江大學(xué) 2003
碩士論文
[1]單跑道混合起降飛機(jī)排序優(yōu)化研究[D]. 楊文娟.西安工業(yè)大學(xué) 2016
[2]終端區(qū)多跑道航班排序算法研究[D]. 吳青.中國(guó)民航大學(xué) 2014
[3]空中交通流量管理中飛機(jī)隊(duì)列優(yōu)化算法研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 丁峰.西北工業(yè)大學(xué) 2001
本文編號(hào):3253852
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/hangkongsky/3253852.html
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