飞机性能的航路网络通行能力优化

飞机性能的航路网络通行能力优化

论文摘要

针对目前空域利用率低、管制员分配空中交通流量依靠自身经验,缺乏量化模型提供决策和面对突发事件处理能力不足等问题,从民航管制实际运行特点出发,改进了系统最优分配模型,并基于多品种流理论将不同性能的飞机流转化为网络上多品种流,建立了一个考虑了三流协同的数学模型,设计了阶段式的近似求解算法,从而降低求解难度。首先,考虑了大型机、中型机与小型机尾流强度不同的特点,说明了以不同品种流区别飞机性能差异的必要性;其次,考虑航路长度、速度和燃油系数等因素构建了航路随流量变化的费用函数;再次,针对空中交通的运行特点,以航路网络中总航行费用最小为目标,考虑了航路容量、管制员负荷、网络连通性和三流的优先级建立了最优化模型。同时,针对Ford-Fulkson算法求解多品种流计算效率低的问题,结合航路网络费用动态变化的特点,设计了一种实时阶段性分配空中交通流量的近似算法。最后以华北管制区的部分空域为例构建了算例,仿真结果表明:模型能够在大流量下实时的完成3种交通流的协调,比起传统的算法在大规模运算时具有效率优势。

论文目录

  • 0 引言
  • 1 问题描述
  •   1.1 飞机性能对网络通行能力的影响
  •   1.2 航路网的数学表示与费用函数
  •   1.3 流量分配原则
  • 2 模型建立
  •   2.1 模型假设
  •   2.2 通行能力优化模型
  •     2.2.1 目标函数
  •     2.2.2 约束条件
  •   2.3 模型求解
  • 3 算例分析
  •   3.1 算例构造
  •   3.2 仿真结果
  •     3.2.1 流量分配
  •     3.2.2 计算时间
  • 4 结论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 王莉莉,王航臣

    关键词: 航空运输,多品种流,通行能力,飞机性能,流量分配

    来源: 重庆交通大学学报(自然科学版) 2019年09期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅱ辑

    专业: 航空航天科学与工程

    单位: 中国民航大学天津市空管运行规划与安全技术重点实验室

    基金: 国家自然科学基金项目(41501430),国家自然科学基金委员会与中国民用航空局联合基金项目(U1633124)

    分类号: V355.1

    页码: 13-19

    总页数: 7

    文件大小: 483K

    下载量: 157

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