进场航空器动态优化排序研究

【类型】学位论文

【作者】武晓光 

【关键词】 空中交通管理 决策支持 排序与调度 动态调度 航迹预测

【摘要】近年来,随着中国民航业的快速发展,航班数量持续增加,机队规模不断增大,空中交通流量持续增长,从而导致机场终端区的拥堵情况日益严重。如何在飞行流量持续增长的情况下,提高跑道系统的容量,提高终端区内的运行效率是空中交通管理的主要目标之一,也是我国民航运输事业可持续发展的重要课题。因此,进行进场航班排序与调度方面的理论研究,并将研究成果应用于现实的空中交通管制工作中,对保障飞行安全、提高运行效率及实现绿色飞行具有重大的现实意义。航空器四维轨迹预测是进场航空器排序与调度的基础与关键,本文提出了基于航空器四维轨迹的进场航班排序与调度算法。航空器四维轨迹预测采用基于BADA及航空器意图的模型,同时将实时气象风的数据加入到预测模型中。利用分枝界定算法解决进场航空器排序及调度问题,并以滚动时间窗的控制实现动态进场航班的优化排序。以往的大多数研究是基于静态环境进行的,本文一方面将重点放在在动态环境中实现进场航班的排序及调度,并实现实时的航迹预测,另一方面,本文设计了一种与管制模拟机联机调试的方法,验证动态优化排序工具的有效性。利用上海浦东机场航班数据样本分别对四维航迹预测及排序与调度算法进行了仿真。基于本文的理论研究,分析管制员使用需求,采用面向对象的编程思想,设计开发了进场动态排序与调度工具。利用上海浦东国际机场航班数据对该工具进行了仿真验证,并通过与管制模拟机的联机调试,验证了该工具的实时性需求,同时具有友好的人机界面,并且操作简单,能够有效地辅助管制员对进场航班实施管制,减轻管制员的工作负荷。

【学位名称】硕士

【学位授予单位】南京航空航天大学

【学位授予年度】2016

【导师姓名】张军峰

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