军航飞机流穿越民航航线冲突探测与解脱问题

作者： 吴明功   蒋旭瑞   温祥西   陈彬   来源： 北京航空航天大学学报 年份： 2019 文献类型 ： 期刊 关键词： 免疫粒子群优化   合作博弈   军民航   冲突探测与解脱   飞机流  

描述： 针对军航飞机穿越民航航线的飞行冲突问题,对飞机流汇聚飞行场景进行建模分析,提出了基于滑动窗口的汇聚飞行冲突探测方法和基于合作博弈的多机冲突解脱方法。当飞机流进入预先划设的汇聚控制区,通过滑动窗口判断向前看时间内飞行冲突。基于此,潜在冲突机间组成一个联盟,以解脱边界条件为安全约束,以合作博弈理论中联盟福利最优解均衡各机效益,在保证安全的前提下实现效益均衡。根据最优机动方向特点,利用免疫粒子群优化算法快速求解策略。仿真结果表明,该场景下提出的方法能有效解算出满足要求的解脱策略,并均衡军民航飞机解脱效益。

军航飞机流穿越民航航线冲突探测与解脱问题

作者： 吴明功   蒋旭瑞   温祥西   陈彬   来源： 北京航空航天大学学报 年份： 2019 文献类型 ： 期刊 关键词： 免疫粒子群优化   合作博弈   军民航   冲突探测与解脱   飞机流  

描述： 针对军航飞机穿越民航航线的飞行冲突问题,对飞机流汇聚飞行场景进行建模分析,提出了基于滑动窗口的汇聚飞行冲突探测方法和基于合作博弈的多机冲突解脱方法。当飞机流进入预先划设的汇聚控制区,通过滑动窗口判断向前看时间内飞行冲突。基于此,潜在冲突机间组成一个联盟,以解脱边界条件为安全约束,以合作博弈理论中联盟福利最优解均衡各机效益,在保证安全的前提下实现效益均衡。根据最优机动方向特点,利用免疫粒子群优化算法快速求解策略。仿真结果表明,该场景下提出的方法能有效解算出满足要求的解脱策略,并均衡军民航飞机解脱效益。

基于粗糙集与遗传算法的航空器空中相撞事故因素分析

作者： 涂从良   吴明功   温祥西   赵年伟   来源： 安全与环境学报 年份： 2018 文献类型 ： 期刊 关键词： 事故因素   遗传算法   粗糙集   空中相撞   安全工程  

描述： 为高效准确挖掘航空器空中相撞事故与相应事故致因因素间的规律,利用事故数据,提出一种基于粗糙集和遗传算法的分析模型。首先运用粗糙集理论对SHELL模型提供的第一层次因素进行重要性程度排序,并确定其权重;然后分析事故中各环节的具体因素,结合遗传算法对这些子因素进行约简,约简时重点考虑重要度高的主因素,确定最终的事故因素及其决策规则;最后,实例分析得出导致事故的主要因素为机组违规、管制差错与违规、气象和空域。实例分析结果表明,该模型与算法能适应航空事故数据特点,能客观描述几个主要因素与事故发生之间的关联关系。

航空运输网络失效修复优化策略研究

作者： 张豫翔   吴明功   王肖戎   温祥西   来源： 计算机仿真 年份： 2018 文献类型 ： 期刊 关键词： 抗毁性   航线网络   粒子群算法   容量限制   加权网络   网络修复   网络优化  

描述： 修复航线失效网络,可以有效降低航空公司经济损失,保证旅客顺利出行,避免造成不良社会影响。由于航空网络修复涉及众多因素,如何考虑和量化这些因素的影响是主要的难点。为此,基于网络修复研究和枢纽航线网络研究,构建了一个网络修复优化模型。首先以一定成本约束下网络性能最佳为目标函数,通过权重来满足需求。其次,成本因素主要考虑距离和节点拥堵,网络性能以网络效率来衡量,并通过改进的粒子群算法求解。最后,以杭州-咸阳航线失效为例进行仿真。仿真结果表明:容量控制系数可以较好地控制节点容量,衡量节点拥堵造成的增加成本以及影响流量分配方案,对提高网络抗毁性具有重要作用;权重可以灵活平衡成本和网络性能之间的偏倚。

航空加权网络抗毁性综合评估方法

作者： 张豫翔   吴明功   李野   温祥西   陈双艳   来源： 火力与指挥控制 年份： 2017 文献类型 ： 期刊 关键词： 网络效率   网络抗毁性   网络鲁棒性   加权网络   航空网络  

描述： 根据目前网络抗毁性研究中指标单一、网络无权等不足,针对航空网络的特点,以流量为边权,提出了一种多指标的航空网络抗毁性评估方法。基于网络吞吐量、相似权网络流量、节点相邻边权重分布分别构建了鲁棒性度量、网络效率度量、网络适应性度量。最后通过建立西北地区航空网络进行仿真,结果表明:西北地区航空网络具有与星型网络相似的性能,鲁棒性较差,网络效率较好,咸阳和乌鲁木齐作为中心节点,具有较好的主抗性能。实验结果证明了该评估方法的有效性。

免疫教与学算法在航空器优化排序中的应用

作者： 李阳   聂党民   温祥西   来源： 火力与指挥控制 年份： 2021 文献类型 ： 期刊 关键词： 免疫算法   教与学算法   进场排序   FCFS   离散化  

描述： 进场航空器优化排序与调配对于保障飞行安全、降低飞行成本具有重要的意义。建立了以最小延误时间为目标函数的多约束进场航空器优化排序模型,基于"教与学"算法(TLBO),对算法进行离散化,并结合免疫算法(IA)的"抗体注入"进行改进。使用改进后的算法对航空器排序优化模型进行仿真分析,并与传统FCFS方法进行对比。仿真结果表明:与FCFS方法相比,免疫教与学算法使航空器总延误时间有了明显降低,有效缓解了航空器进场延误,可以应用于解决航空器优化排序问题。

免疫教与学算法在航空器优化排序中的应用

作者： 李阳   聂党民   温祥西   来源： 火力与指挥控制 年份： 2020 文献类型 ： 期刊 关键词： 免疫算法   教与学算法   进场排序   FCFS   离散化  

描述： 进场航空器优化排序与调配对于保障飞行安全、降低飞行成本具有重要的意义。建立了以最小延误时间为目标函数的多约束进场航空器优化排序模型,基于"教与学"算法(TLBO),对算法进行离散化,并结合免疫算法(IA)的"抗体注入"进行改进。使用改进后的算法对航空器排序优化模型进行仿真分析,并与传统FCFS方法进行对比。仿真结果表明:与FCFS方法相比,免疫教与学算法使航空器总延误时间有了明显降低,有效缓解了航空器进场延误,可以应用于解决航空器优化排序问题。

基于LS-SVM的航空器进场飞行时间预测

作者： 李阳   聂党民   温祥西   来源： 航空计算技术 年份： 2018 文献类型 ： 期刊 关键词： LS   预计到达时间   RMSE   SVM   飞行时间预测  

描述： 航空器预计到达时刻(ETA)的准确预测是航空器进场排序与调配的基础。基于最小二乘支持向量机方法(LS-SVM),对航空器进场飞行时间进行预测。通过对历史雷达数据进行收集,建立支持向量训练集,使用LS-SVM方法,建立航空器进场过程中的位置、高度、进场飞行速度及所需时间之间关系,预测航空器进场飞行时间。以咸阳机场为例建立仿真实验,将航空器进场飞行时间预测的均方根误差控制在11 s。仿真结果表明,可以实现对进场飞行时间的有效预测。

考虑机场位置与航线流量影响的航空网络防御资源优化策略

作者： 黄海清   甘旭升   蒋旭瑞   吴奇科   孙静娟   来源： 航空工程进展 年份： 2020 文献类型 ： 期刊 关键词： 模拟退火算法   航空网络   防御资源优化   复杂网络  

描述： 传统复杂网络领域对网络防御问题的研究未考虑影响航空网络防御资源配置的主要因素,为此提出一种考虑机场位置、航线流量等因素的基于航空网络实际的防御策略,来降低网络风险。首先,利用节点脆弱性减少模型确定不同类型防御资源防御量与节点防御能力的函数关系;然后,对传统的重要度评价矩阵做出改进,考虑航线流量、机场位置等影响航空网络防御资源配置的因素对节点进行重要度排序,并分析节点与整个航空网络风险的关系;最后,在总防御资源量一定的情况下,利用模拟退火算法对各个节点配置的防御资源量进行求解,使得网络总风险最小。通过对随机生成网络与中国航空网络的实验发现,该优化策略在分配防御资源时,能够区分机场节点位置和流量的差异,相比于传统方法能够有效降低网络总风险。

不确定需求下航空公司枢纽网络优化设计

作者： 乐美龙   郑文娟   吴明功   王泽坤   来源： 北京航空航天大学学报 年份： 2019 文献类型 ： 期刊 关键词： 不确定需求   航空公司运营   机场容量   枢纽选址   随机规划  

描述： 为了帮助航空公司合理规划航线网络，降低运行成本，从航空公司的角度出发，将机场容量看作到达和离港航班的函数，绘制了机场容量包络曲线。基于机场容量包络曲线构建了随机需求下多分配、非严格的两阶段混合整数随机规划模型，第一阶段确定网络的枢纽位置，第二阶段确定不同需求情形下城市对的运输路径和不同路径上的流量比例。当需求情形是离散变量时将两阶段模型转化为确定的等价规划。继而以东航为例选取13个机场对模型进行验证，并对运输成本折扣因子进行灵敏度分析。结果表明在不同的折扣因子情形下选择的枢纽机场不同，折扣越大，选择的枢纽越多，网络总成本越低，且三种折扣情形下的枢纽选择与实际比较吻合；每种折扣情形下，当需求不同时航线网络的布局有所差异；对比需求确定和不确定下的模型结果差异，得出需求不确定下的网络总成本更低。可见需求不确定下的随机规划模型更加贴近实际，能够帮助航空公司规划符合实际情形的枢纽航线网络，并确定其在枢纽机场的容量份额。