隨著民航運(yùn)輸業(yè)的高速發(fā)展以及空域環(huán)境發(fā)生巨大變化,使得現(xiàn)有的航路航線網(wǎng)絡(luò)與其承載的空中交通流之間具有日益突出的矛盾,導(dǎo)致大量的航班產(chǎn)生延誤,使得動態(tài)航路規(guī)劃及仿真優(yōu)化技術(shù)成為當(dāng)前研究的熱點(diǎn)問題之一。因此,本文主要從臨時航線動態(tài)規(guī)劃及仿真優(yōu)化技術(shù)和危險天氣下改航路徑規(guī)劃及仿真優(yōu)化技術(shù)兩個方面進(jìn)行了研究。首先,分別概述了動態(tài)航路規(guī)劃、臨時航線動態(tài)規(guī)劃、危險天氣下改航路徑規(guī)劃等基本理論,同時綜述了仿真優(yōu)化技術(shù)、TAAM（Total Airspace&Airport Modeller）仿真軟件、粒子群優(yōu)化算法的理論、流程、優(yōu)點(diǎn)等方面內(nèi)容。依據(jù)現(xiàn)有的空域航路網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建了現(xiàn)有方案的TAAM仿真模型。從仿真數(shù)據(jù)、空域結(jié)構(gòu)、航班走向以及氣象分布特征等角度出發(fā),逐步鎖定優(yōu)化區(qū)域,并分析優(yōu)化區(qū)域的仿真數(shù)據(jù)。其次,對于臨時航線動態(tài)規(guī)劃的相關(guān)問題進(jìn)行了分析。根據(jù)航段的飛行流量和軍航活動時間等影響因素,確定何時可以為航空器利用臨時航線動態(tài)規(guī)劃飛行路徑,并且將扇區(qū)的管制工作負(fù)荷和航空公司的運(yùn)營成本作為仿真優(yōu)化目標(biāo)。以優(yōu)化區(qū)域的基準(zhǔn)方案作為模型的初始解,通過MATLAB軟件將TAAM仿真軟件和粒子群優(yōu)化算法相... 

【文章來源】：中國民航大學(xué)天津市

【文章頁數(shù)】：91 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

本文的技術(shù)路線

中國民航大學(xué)碩士學(xué)位論文14圖2-1固定航路與臨時航線由于臨時航線大多數(shù)情況位于軍航空域，軍航空域的開放時間具有不確定性，民航若合理規(guī)劃與利用臨時航線，需要向軍航申請與報備。因此，根據(jù)軍航空域的開放時間和航路擁堵狀態(tài)，靈活使用空域中臨時航線，是優(yōu)化繁忙空域航路網(wǎng)絡(luò)的主要途徑之一，屬于動態(tài)航路規(guī)劃的范疇。2.1.3危險天氣下改航路徑規(guī)劃概述危險天氣下改航路徑規(guī)劃，根據(jù)航空器相關(guān)雷達(dá)設(shè)備，探測獲取當(dāng)前時刻和前一時刻相關(guān)危險天氣區(qū)域以及靜態(tài)障礙物的區(qū)域，確定未來時間段內(nèi)危險天氣區(qū)域，并利用仿真優(yōu)化算法，以最短改航路徑為目標(biāo)的數(shù)學(xué)模型，通過不斷地仿真優(yōu)化運(yùn)算，從改航的起始點(diǎn)到歸航點(diǎn)重新規(guī)劃一條能夠安全繞飛危險區(qū)域的局部航路，從而減少航空器在機(jī)場的等待時間。通過危險天氣下改航路徑規(guī)劃的方式，減少了航空器延誤等待時間，在一定程度上降低了民航相關(guān)管理單位和旅客的經(jīng)濟(jì)成本，整體提高了空域現(xiàn)有資源的利用率。危險天氣下改航路徑規(guī)劃，如圖2-2所示。圖2-2危險天氣下改航路徑規(guī)劃由于危險天氣區(qū)域是隨著時間不斷的變化，且具有極強(qiáng)的破壞力，航空器若安全準(zhǔn)

中國民航大學(xué)碩士學(xué)位論文14圖2-1固定航路與臨時航線由于臨時航線大多數(shù)情況位于軍航空域，軍航空域的開放時間具有不確定性，民航若合理規(guī)劃與利用臨時航線，需要向軍航申請與報備。因此，根據(jù)軍航空域的開放時間和航路擁堵狀態(tài)，靈活使用空域中臨時航線，是優(yōu)化繁忙空域航路網(wǎng)絡(luò)的主要途徑之一，屬于動態(tài)航路規(guī)劃的范疇。2.1.3危險天氣下改航路徑規(guī)劃概述危險天氣下改航路徑規(guī)劃，根據(jù)航空器相關(guān)雷達(dá)設(shè)備，探測獲取當(dāng)前時刻和前一時刻相關(guān)危險天氣區(qū)域以及靜態(tài)障礙物的區(qū)域，確定未來時間段內(nèi)危險天氣區(qū)域，并利用仿真優(yōu)化算法，以最短改航路徑為目標(biāo)的數(shù)學(xué)模型，通過不斷地仿真優(yōu)化運(yùn)算，從改航的起始點(diǎn)到歸航點(diǎn)重新規(guī)劃一條能夠安全繞飛危險區(qū)域的局部航路，從而減少航空器在機(jī)場的等待時間。通過危險天氣下改航路徑規(guī)劃的方式，減少了航空器延誤等待時間，在一定程度上降低了民航相關(guān)管理單位和旅客的經(jīng)濟(jì)成本，整體提高了空域現(xiàn)有資源的利用率。危險天氣下改航路徑規(guī)劃，如圖2-2所示。圖2-2危險天氣下改航路徑規(guī)劃由于危險天氣區(qū)域是隨著時間不斷的變化，且具有極強(qiáng)的破壞力，航空器若安全準(zhǔn)

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]危險天氣飛行受限區(qū)域的劃設(shè)與預(yù)測[J]. 陳可嘉,陳琳琳.  南京航空航天大學(xué)學(xué)報(社會科學(xué)版). 2017(04)
[2]考慮隨機(jī)因素影響的區(qū)域管制空域的流量動態(tài)分配模型[J]. 苑天佑,閆少華.  計算機(jī)測量與控制. 2017(06)
[3]超級單體雷暴下的改航模型研究[J]. 呂宗平,王清琦,靳宇波,苑天佑.  飛行力學(xué). 2017(02)
[4]單體雷暴下的改航模型研究[J]. 王清琦,張兆寧.  航空計算技術(shù). 2016(01)
[5]交叉口匯聚航班的航線選擇方法[J]. 王莉莉,周娟,任杰.  南京航空航天大學(xué)學(xué)報. 2015(01)
[6]基于動態(tài)空域配置的航路調(diào)整問題研究[J]. 項(xiàng)瀛,馬蘭,張兆寧.  航空計算技術(shù). 2014(03)
[7]不確定強(qiáng)對流天氣下動態(tài)改航路徑規(guī)劃[J]. 孟令航,徐肖豪,李善梅,耿增顯.  西南交通大學(xué)學(xué)報. 2012(04)
[8]危險天氣下航路改航策略[J]. 楊雙雙,田勇,萬莉莉.  數(shù)學(xué)的實(shí)踐與認(rèn)識. 2012(13)
[9]危險天氣影響航路飛行區(qū)域的劃設(shè)及評估[J]. 謝春生,李雄.  中國安全科學(xué)學(xué)報. 2010(10)
[10]空域和流量協(xié)同管理建模與仿真[J]. 孫曉陽,胡明華,張洪海.  交通運(yùn)輸工程學(xué)報. 2010(01)

博士論文
[1]飛行危險天氣下的航班改航路徑規(guī)劃研究[D]. 李雄.南京航空航天大學(xué) 2009

碩士論文
[1]惡劣天氣下的綜合改航策略研究[D]. 仝佳璐.南京航空航天大學(xué) 2019
[2]惡劣天氣影響下航路交通分配與實(shí)證研究[D]. 丁雯燦.南京航空航天大學(xué) 2019
[3]面向航空公司運(yùn)營的3D航跡規(guī)劃[D]. 李少華.中國民航大學(xué) 2018
[4]船舶路徑規(guī)劃算法的研究[D]. 宋勇.武漢理工大學(xué) 2018
[5]雷暴天氣下的改航模型研究[D]. 王清琦.中國民航大學(xué) 2017
[6]動態(tài)危險天氣下改航路徑規(guī)劃研究[D]. 王鑫.中國民航大學(xué) 2017
[7]空域靈活使用下區(qū)域管制空域的流量動態(tài)分配研究[D]. 苑天佑.中國民航大學(xué) 2017
[8]危險天氣下的動態(tài)航班改航研究[D]. 蔣昕.南京航空航天大學(xué) 2016
[9]航路動態(tài)規(guī)劃模型和算法研究[D]. 周娟.中國民航大學(xué) 2015
[10]空域靈活使用下流量分配技術(shù)[D]. 張東滿.中國民航大學(xué) 2015



本文編號：3558142