民航局空管局近些年對“通行能力”的研究十分關注,其核心問題是可用高度層如何分配,從而達到滿足交通需求、最優(yōu)配置空域資源的目的。由于空域與運行條件復雜,通行能力常常達不到評估出的容量。因此有必要研究通行能力的優(yōu)化問題,從而使每個空域用戶都能盡量公平、有效地使用空域,避免空域資源的虛耗和浪費,緩解空域擁擠。通行能力與容量的區(qū)別與聯(lián)系是文章立論的基礎。針對這一問題,首先,辨析了通行能力與容量的概念,指出通行能力偏向于衡量空域單元“能通過”的能力,而容量偏重于空域單元“能容納”的能力。其次,從正常運行和突發(fā)事件產生的費用兩個角度,定義了航路網絡流分配時需要使用的費用函數(shù)。最后,給出了網絡和高度層的數(shù)學描述。針對傳統(tǒng)運籌學模型和交通流分配模型應用于航空系統(tǒng)存在缺陷這一問題,分別對兩者進行了改進。在模型建立方面,使用節(jié)點間多條邊描述高度層,使用可變的費用函數(shù)代替不變的費用,根據機型將單種流擴展為多種流。在模型求解算法方面,第一,改進了最小費用最大流問題的求解算法,設計了一種階段性分配流量的近似算法;第二,從迭代方式和效率矩陣的變換兩方面改進了匈牙利算法。第三,引入連通系數(shù)和容忍度的概念,改進了Di... 

【文章來源】：中國民航大學天津市

【文章頁數(shù)】：105 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

航路和航線的抽象描述⑵機場節(jié)點和航路交叉點

中國民航大學碩士學位論文343.4算例分析3.4.1單品種流的算例1算例構造如圖3-1所示，為上海終端區(qū)的空域結構雷達圖，其中虹橋機場為雙跑道，浦東機場為三跑道，POMOK、PK、EKIMU、OLGAP、DADAT、IGLIT、JIN、PDO14、XSY、PDO10、PDO11、PINOT、HSH、ALDAP和NINAS為終端區(qū)內的導航臺點，即本文設定的中間節(jié)點，無錫（編號1）、南�。ň幪�2）、PIKAS（編號3）、庵東（4）、BK（5）、啟東（6）、IBEGI（7）、EMSAN（8）、DUMET（9）為進出口節(jié)點。取上海終端較為繁忙的一天作為算例，進出場流量如圖3-2所示。IBEGI與DUMET出現(xiàn)危險天氣，短期內禁止航空器進入，在部分航路受阻的情況下，其他進場航路擁擠程度增加，需要進行緊急情況下的流量分配。圖3-1上海終端區(qū)結構圖類似于2.2.2中使用《圖論》描述空域，也可以使用《圖論》描述終端區(qū)的結構。例如如圖3-2所示，終端區(qū)的進離場航線具有方向性，可以抽象為一個賦權有向網絡圖。定義終端區(qū)航線網G=(V,E,C)，其中,,,,inoutminoutrnrnntntnV={v,v,v,v,v}表示網絡節(jié)點集合，,inrnv表示第n個跑道入口節(jié)點，,outrnv表示第n個跑道出口節(jié)點，mnv表示第n個中間節(jié)點，,intnv表

中國民航大學碩士學位論文35示終端區(qū)第n個進口節(jié)點，,outtnv表示終端區(qū)第n個出口節(jié)點；E表示網絡的邊集，即航線網中的各條航線和跑道抽象成的邊的集合；每一弧(,)ijvvA，除了容量ijcC外，由于航空器在航線上運行會導致航路網絡的擁擠，故有必要使用2.3.1中建立的航線費用函數(shù)進行計算，其中{(,)}ijf=fvv表示航線(,)ijvv上的航空器流量。圖3-2終端區(qū)空域網絡抽象示意圖圖3-3各時段進離場航空器架次利用MATLAB2017A對算例進行仿真。首先對航空器進場進行分析，由于是一個多起點的問題，故可添加虛擬節(jié)點使之轉化為一個單起訖點的問題，并設連接虛擬節(jié)點

【參考文獻】：
期刊論文
[1]危險天氣下終端區(qū)受擾通行能力優(yōu)化[J]. 王莉莉,王航臣.  安全與環(huán)境學報. 2019(06)
[2]危險天氣下航路網絡流可靠性的動態(tài)管理[J]. 王莉莉,王航臣,趙迪,李彥吉.  中國民航大學學報. 2019(06)
[3]基于雙重容量識別標準的航空網絡關鍵航段識別方法[J]. 李佳威,劉飛,吳明功,余敏建,康潤喆.  航空工程進展. 2019(05)
[4]突發(fā)事件下大規(guī)�？罩薪煌髁抗芾淼慕M合優(yōu)化模型[J]. 王莉莉,王航臣.  航空學報. 2019(08)
[5]建立機場通行能力使用情況的評價指標[J]. 繆志新.  民航學報. 2019(03)
[6]飛機性能的航路網絡通行能力優(yōu)化[J]. 王莉莉,王航臣.  重慶交通大學學報(自然科學版). 2019(09)
[7]An evolutionary computational framework for capacity-safety trade-off in an air transportation network[J]. Md.Murad HOSSAIN,Sameer ALAM,Daniel DELAHAYE.  Chinese Journal of Aeronautics. 2019(04)
[8]多機場協(xié)同下航路網絡通行能力優(yōu)化[J]. 王莉莉,王航臣.  飛行力學. 2019(01)
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[10]終端區(qū)受擾通行能力優(yōu)化的動態(tài)網絡流模型[J]. 王莉莉,王航臣.  系統(tǒng)工程. 2018(08)

博士論文
[1]高速鐵路通過能力計算及可靠性評估方法研究[D]. 李曉娟.北京交通大學 2016
[2]不確定容量條件下終端區(qū)流量管理關鍵技術研究[D]. 楊尚文.南京航空航天大學 2012

碩士論文
[1]基于實際交通數(shù)據的空域通行能力研究[D]. 王宇.中國民航大學 2019
[2]危險天氣下的典型空域受擾通行能力研究[D]. 彭江雪.中國民航大學 2019
[3]基于管制員認知負荷的扇區(qū)動態(tài)通行能力研究[D]. 王敏.中國民航大學 2017
[4]航路交叉點容量優(yōu)化和排序模型研究[D]. 張瀟瀟.中國民航大學 2016
[5]進近管制扇區(qū)通行能力評估技術研究[D]. 胡勇.南京航空航天大學 2015
[6]基于網絡流割集理論的路網容量研究[D]. 何林儒.長沙理工大學 2011



本文編號：2983081