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《南京航空航天大学》 2014年
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多机场群运行评估与优化研究

彭瑛  
【摘要】:进入二十一世以来,各国经济繁华区域逐渐出现了城市聚集的现象。这些地区经济集中、交通网络复杂,且各要素之间相互制约、相互联动,被称为城市群。城市群内部空中交通运输系统的高度发展,造成机场密度的增加,相邻机场间的相互依赖性和制约性越来越强。多个机场高度共享的空域、航段及特定航路点等空域资源成为空域系统的瓶颈,出现了该区域总体容量提升受限等现象,这种现象被称为多机场群现象。随着多机场群现象的涌现,科学合理规划与建设多机场群空域,成为未来机场密集地区能否实现高效的飞行流量管理及空域管理的关键。基于此,论文全面介绍了国内外多机场群运行研究的发展历程、研究现状及发展趋势,深入研究了多机场群运行评估与优化的若干关键技术,主要研究内容及成果包括:(1)构建了典型多机场群模型。为挖掘多机场群运行的普适性规律,建立科学的综合评估体系,论文在总结国内外常见多机场群空域模型的基础上,综合考虑机场布局、机场相对方位、跑道构型、跑道运行模式、典型流量分布、进离场移交点共享方式、进离场飞行程序共享方式等影响多机场群运行的主要因素,建立了16种典型多机场群模型,作为本文研究对象,开展后续研究。(2)建立了多机场群运行综合评估指标体系。论文针对多机场群内部机场之间空域资源高度共享、互相依赖的特点,从交互影响和运行效能两方面入手,建立了科学评估多机场群模型优劣的指标体系。其中交互影响指标包含空域结构耦合和交通流运行指标11项,运行效能指标包含空域利用率和空域运行效率指标11项,给出了各项指标的计算式,并对指标计算结果进行了无量纲化、正逆转换和(0,1)区间处理,形成了统一的数学表达形式,为综合评估各多机场群模型提供了数据基础。(3)建立了多机场群综合评估模型。采用基于状态分类的多层次综合评估模型,构建评估目标层、准则层和指标层,分别采用层次分析法和变异系数法确定准则层和指标层的权重,最后确定评估指标阈值,将交互影响等级和运行效能等级各分为4个等级。将评估模型应用于(1)中的16种典型多机场群模型,评估选出最优方案,并结合空域结构和交通流运行进行了综合分析。仿真研究表明,所建指标体系能客观真实地反映评估对象的空域结构耦合和交通运行状态,所建评估模型科学地量化了评估目标等级,能为多机场群的建设规划与决策提供有力支持。(4)建立了确定性条件下多机场群运行全局多目标优化模型。针对跑道、移交点、重叠空域等共用空域资源的使用方式,以航班平均延误最小,航班冲突率最少和航班调速次数最少为决策目标,建立了基于可变路径的多机场群运行全局多目标优化模型。选择16种模型方案中的四种(d)结构进行仿真验证,将全局多目标优化结果与随机先到先服务模型结果进行对比。研究表明,多机场群运行全局多目标优化模型模型兼顾了运行效能、管制员工作负荷和航空器性能等多元约束条件,在一定程度上减少了航班平均延误,大大降低了管制员用于航空器冲突解脱的工作负荷,优化了多机场群终端区空域共用空域资源的管理。(5)建立了不确定性条件下的多机场群运行全局鲁棒优化模型。针对不确定进场时间控制误差这一具体条件,以航班平均延误最小,航班冲突率最少和航班调速次数最少为决策依据,设计绝对、偏差、相对鲁棒优化目标。以模型方案一(d)结构为对象进行仿真验证,仿真结果表明,根据不同的决策偏好,鲁棒优化模型可以最大限度的规避航班延误风险,提高多机场群运行效能和减少管制员工作负荷。最后,总结了本论文的主要研究成果,并对后续研究方向进行展望。
【学位授予单位】:南京航空航天大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2014
【分类号】:V355

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【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 杨尚文;胡明华;张洪海;常勋;李晓明;;机场终端区容流调配鲁棒优化模型[J];航空计算技术;2012年03期
2 张成阳,穆志纯,孙德辉;Internet鲁棒性与HOT模型初探[J];计算机应用;2004年02期
3 周天琦;邱震宇;;基于概率统计的空域容量评估模型研究[J];计算机应用;2007年S2期
4 蒋兵,胡明华,田勇,黄卫芳;终端区空中交通容量评估的仿真方法[J];交通运输工程学报;2003年01期
5 李浩瀚;;跑道容量仿真模型分析[J];交通科技与经济;2009年03期
6 李建更,涂峯生;某些调度问题区间摄动鲁棒性的研究[J];自动化学报;2001年01期
7 祝世京,罗云峰,王书宁;具有不确定参数多目标决策的一类鲁棒有效解[J];自动化学报;1998年03期
8 刘佳;王莉莉;;基于机场群的航班选择机场模型分析研究[J];交通运输工程与信息学报;2013年02期
9 王莉莉;顾秋丽;张兆宁;;多机场地面等待动态建模及其算法研究[J];科学技术与工程;2013年20期
10 郭振昌;;区域多机场系统问题研究文献综述及北京第二机场发展建议[J];空运商务;2012年20期
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 王维佳;鲁棒离散优化理论在电梯群控调度中的应用[D];天津大学;2007年
2 瞿英俊;空中交通流量动态预测与分析研究[D];南京航空航天大学;2009年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 朱承元;王馨悦;刁琳;;珠三角地区航班延误的仿真分析[J];常州工学院学报;2011年05期
2 余静;杨红雨;马博敏;杜冬;邓兵;;证据理论在机场动态容量预测模型中的研究[J];电子科技大学学报;2010年01期
3 王吉波;姜波;;具有区间摄动鲁棒性的调度问题[J];工程数学学报;2006年04期
4 王琰;孟晓鑫;;BA无标度网络理论在训练IP网的应用研究[J];信息安全与技术;2012年07期
5 冀俊忠;秦玉芳;刘椿年;;基于混沌优化和网格筛选策略的多目标分布估计算法[J];北京工业大学学报;2014年03期
6 王红勇;赵嶷飞;温瑞英;;基于复杂网络的空中交通复杂性度量方法[J];系统工程;2014年03期
7 戴特奇;张玉韩;王姣娥;陶卓霖;;基于优化模型的中国民用运输机场人口覆盖评价[J];地理研究;2014年04期
8 杜振华;闫肃;谌海云;曾欢;;免疫克隆选择多目标优化算法与MATLAB实现[J];智能计算机与应用;2014年03期
9 钱戈;刘璐;孙樊荣;;多组窄距平行跑道容量评估方法研究[J];滨州学院学报;2014年03期
10 贾江鸿;韩来聚;窦玉玲;闫振来;黄根炉;马庆涛;;基于多目标优化的大位移井轨道设计方法[J];广西大学学报(自然科学版);2014年04期
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 田勇;空中交通流量管理关键技术研究[D];南京航空航天大学;2009年
2 陈世林;协同式空中交通流量管理关键技术及若干算法研究[D];南京航空航天大学;2009年
3 唐小卫;协同决策机制下航空运输系统不正常航班问题研究[D];南京航空航天大学;2009年
4 张沙清;不确定环境下模具制造多项目动态调度建模与仿真[D];广东工业大学;2011年
5 马龙华;不确定系统的鲁棒优化方法及应用研究[D];浙江大学;2001年
6 曹衍龙;面向制造环境的公差稳健设计方法与技术的研究[D];浙江大学;2003年
7 戎晓霞;不确定优化问题的若干模型与算法研究[D];山东大学;2005年
8 余江;机场扩展终端区的运行优化策略研究[D];西南交通大学;2005年
9 张文波;Internet宏观拓扑结构的生命特征研究[D];东北大学;2006年
10 丁然;不确定条件下鲁棒性生产调度的研究[D];山东大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 陈洋洋;基于鲁棒优化的电量分配模型的研究[D];长沙理工大学;2010年
2 文强;基于鲁棒优化的POOL模式下的发电商自调度研究[D];长沙理工大学;2010年
3 夏士海;贵空分局流量管理系统的设计研究[D];电子科技大学;2010年
4 王超;基于Petri网的作业车间调度问题研究[D];北京交通大学;2011年
5 许伟佳;鲁棒优化方法在供应链中的应用与研究[D];北京邮电大学;2011年
6 陈薇宇;区域容量评估技术研究[D];南京航空航天大学;2010年
7 李印凤;终端区容量评估技术研究[D];南京航空航天大学;2010年
8 陈小可;应急物流网络鲁棒性问题研究[D];北京工商大学;2010年
9 孙浩;空中交通尾随间隔管理策略研究[D];南京航空航天大学;2010年
10 苏璟;综合因素影响下的区域扇区容量评估技术研究[D];南京航空航天大学;2011年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 杨芳明;朱顺应;;基于小波的短时交通流预测[J];重庆交通学院学报;2006年03期
2 王大海;末端区域4D导引的水平轨迹计算方法[J];飞行力学;1996年03期
3 王大海,苏彬,杨俊;终端区域4D导引的高度剖面与速度剖面研究[J];飞行力学;2000年01期
4 张晓利;贺国光;;考虑交通吸纳点的非参数回归组合型短时交通流预测方法[J];系统工程;2006年12期
5 姜涛;朱金福;覃义;;基于最短路的中枢辐射航线网络鲁棒优化方法[J];系统工程;2007年01期
6 徐肖豪,黄宝军;终端区飞机排序的模糊综合评判方法研究[J];航空学报;2001年03期
7 胡明华,徐肖豪,陈爱民,袁卫东;空中交通流量管理中的多元受限地面等待策略问题研究[J];航空学报;1998年01期
8 戴施华;周欣荣;;Kalman滤波理论在短时交通预测上的应用[J];哈尔滨商业大学学报(自然科学版);2005年06期
9 黄大荣;宋军;汪达成;曹建秋;李伟;;基于ARMA和小波变换的交通流预测模型研究[J];计算机工程与应用;2006年36期
10 白翔宇;叶新铭;蒋海;;基于小波变换与自回归模型的网络流量预测[J];计算机科学;2007年07期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 张洪海;机场终端区协同流量管理关键技术研究[D];南京航空航天大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前4条
1 蒋兵;空域评估模型与方法研究[D];南京航空航天大学;2002年
2 彭瑛;空中交通流量统计、预测系统及容量评估问题研究[D];南京航空航天大学;2003年
3 由嘉;基于神经网络技术的空中交通管制辅助决策支持系统[D];西北工业大学;2005年
4 葛柏君;短期区域飞行流量预测问题研究[D];南京航空航天大学;2008年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 郑燕琴;;机场群协调研究综述[J];现代经济信息;2012年11期
2 张宁;;基于交通资源优化配置的机场群整合问题[J];综合运输;2007年06期
3 王晓华;;从机场群发展看华东机场枢纽之路[J];中国民用航空;2008年03期
4 周浩;;珠三角机场群合作前景看好[J];国际航空;2009年04期
5 ;中国未来将构筑五大机场群[J];空运商务;2011年07期
6 张辰;;新加坡机场群对我国一市多场建设的启示[J];空运商务;2013年02期
7 ;长三角机场群博弈中寻求差异化发展道路[J];铁路工程造价管理;2008年06期
8 刘佳;王莉莉;;基于机场群的航班选择机场模型分析研究[J];交通运输工程与信息学报;2013年02期
9 韦薇;夏洪山;;对整合长三角机场群资源 促进协调发展的思考[J];交通与计算机;2008年04期
10 贾远琨;;长三角机场群:差异化发展才是出路[J];市场周刊(新物流);2008年10期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 李启华;杨久炎;;A5机场群合作发展空港经济的现状与展望[A];市场经济与转型升级——2011年广东经济学会年会论文集[C];2011年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 记者 吴丹;“十二五”期间民航将加速构筑五大机场群[N];中国民航报;2011年
2 本报记者 狄婕;龙江机场群 经济新引擎[N];黑龙江日报;2013年
3 杨新湦;纽约机场群一个成功的样板?[N];中国民航报;2013年
4 张剀;4500亿元打造5大区域机场群[N];中国税务报;2008年
5 深圳特区报记者 沈勇 通讯员 丁校书;珠三角打造世界第二大机场群[N];深圳特区报;2012年
6 本报记者 朱思平;“世界级机场群”在珠三角崛起?[N];中国民航报;2013年
7 本报记者 贾远琨姚玉洁;上海扩容:长三角机场群步入协同发展时代[N];经济参考报;2008年
8 贾远琨姚玉洁;长三角机场群协同求发展[N];江苏经济报;2008年
9 通讯员 陈群柳;江西欲打造有旅游特色的机场群[N];中国民航报;2011年
10 本报记者 温新旭;机场群孕育“超地域”发展模式[N];甘肃经济日报;2009年
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 彭瑛;多机场群运行评估与优化研究[D];南京航空航天大学;2014年
2 韦薇;基于枢纽机场的长三角机场群协调运行管理关键理论与方法研究[D];南京航空航天大学;2014年
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