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《中国民航大学》 2016年
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基于多相流的机场场面滑行性能研究

李世皎  
【摘要】:机场是航空运输体系的重要枢纽,近年来随着航空运输业务量激增,使得空域航路以及地面终端的容量与需求的矛盾日益突出,世界范围内的主要机场都出现了不同程度的容量饱和问题,也由此导致了机场航班延误、拥堵等现象,造成了巨大的经济损失。对机场的场面交通运行态势进行推演、计算和评价,并采取有效措施提高机场的运行效率、减少航班延误成为研究热点。本文通过对机场的场面滑行性能进行分析与评价,为机场建设以及运行控制效率的提高提供理论依据。首先对交通流相关的理论进行了介绍,并介绍了元胞自动机模型理论以及多Agent理论在交通流研究中的应用,通过对机场场面的滑行机理进行了分析,提出了基于多相流理论对机场场面的滑行性能进行研究的方法。以多Agent智能体理论与元胞自动机模型理论相结合作为机场场面交通仿真模型的构建方法,将机场交通的不同部分分别定义成一维元胞自动机,定义了飞机Agent智能体结构和塔台Agent结构,以国内某机场实际构形参数为基础搭建了一个基于多Agent-元胞自动机的机场场面交通仿真模型;通过对机场场面交通进行仿真,以多相流理论为分析评价方法,将飞机滑行速度、飞机滑行时长、飞机等待时长、道面负载密度、机场交通流量等作为主要性能指标,机场场面的交通流按照各性能指标之间不同的关系分为自由流相、同步流相和宽运动堵塞相,通过分析不同性能指标之间的关系以及各相交通流在不同情况下的演变关系,实现了对机场场面滑行性能的研究。仿真结果表明:论文所提出的研究方法有效可行,可以较为真实的仿真出机场场面的交通状况,能够对机场场面交通的运行态势进行推演、计算和评价,对机场的建设方案的评价和机场运行控制效率的提高具有较高的应用价值。
【关键词】:多相流 机场场面交通 滑行性能 多Agent 元胞自动机
【学位授予单位】:中国民航大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:V355;O359
【目录】:
  • 摘要5-6
  • Abstract6-10
  • 第一章 绪论10-17
  • 1.1 课题来源及意义10-12
  • 1.1.1 选题背景10-11
  • 1.1.2 课题研究意义11-12
  • 1.2 国内外研究现状12-15
  • 1.3 本文研究内容及安排15-16
  • 1.3.1 本文主要研究内容15
  • 1.3.2 课题拟解决关键问题15-16
  • 1.3.3 论文结构16
  • 1.4 本章小结16-17
  • 第二章 交通流相关理论17-32
  • 2.1 交通流理论主要内容17-25
  • 2.1.1 交通流简介17-18
  • 2.1.2 宏观交通流相关理论18-19
  • 2.1.3 交通流的三相划分19-22
  • 2.1.4 微观元胞自动机模型理论22-25
  • 2.2 多Agent智能体理论25-31
  • 2.3 本章小结31-32
  • 第三章 机场场面滑行机理及其建模32-47
  • 3.1 机场场面基本概念32-34
  • 3.2 机场场面滑行机理34-39
  • 3.3 机场场面交通仿真建模39-46
  • 3.3.1 机场场面交通特点分析39-40
  • 3.3.2 仿真模型整体设计40-46
  • 3.4 仿真精度46
  • 3.5 本章小结46-47
  • 第四章 数据仿真及结果分析47-55
  • 4.1 仿真参数设置47-48
  • 4.2 仿真模型验证48-50
  • 4.3 机场场面滑行性能评估50-54
  • 4.4 本章小结54-55
  • 结论55-56
  • 致谢56-57
  • 参考文献57-61
  • 论文发表及参与科研项目61
  • 作者简介61
  • 论文发表情况61
  • 参与项目61

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