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- 基于场面冲突热点的航空器滑行路径优化研究
- 作者： 王玄 来源： 中国民用航空飞行学院 年份： 2016 文献类型 ： 学位论文 关键词： 冲突热点 地面滑行路由规划 节点 路段模型 热点避让机制 优化路径
- 描述： 目前,国内大型机场场面结构日趋复杂,航班流量逐渐增多,在现有的有限资源条件下,地面滑行过程中发生冲突的热点区域也逐渐增多,识别出这些冲突热点区域并为其划分危险等级,根据划设的结果来进行航空器地面滑行路径的优化,是提升机场容量,保障航空器地面安全运行的有效手段。本文主要对机场结构先进行数学建模,采用有向图的方式将机场地面抽象成节点-路段类数学模型,并对节点和路段分别进行赋值,结合航空器地面滑行的运行规则,引入机场地理信息等要素,然后详细介绍跑道、滑行道和停机坪的数学建模过程以及航空器滑行运动过程中速度变化的模型,验证了该模型的可行性和可靠性。针对已建立场面结构模型的机场,处理和分析该机场历史场面监视数据,得出航空器地面滑行过程中速度变化的特征以及滑行道的使用规则,建立场面冲突热点区域识别系统,详细介绍系统算法运行流程,根据相关数据识别出机场的冲突热点区域,阐述这些热点区域的时空分布特征以及冲突产生原因,制定热点区域的危险等级划分标准,从而确定这些冲突热点区域的危险等级,以便直观的了解冲突热点区域。对已识别出的冲突热点区域,选取其中部分热点区域为例,对经过这些热点区域的航空器进行滑行路径的优化,构建航空器基于热点区域的滑行避让和选择机制,提出了基于机场冲突热点的时空分布特征的航空器地面滑行路径优化模型以及相应的约束条件。以中南某机场一段时间内通过热点区域的航班实际运行数据为例,结合文章中提出的路径优化模型进行仿真分析。仿真结果表明,通过对选取的典型航班数据优化使得该时间段内的航空器滑行总时间减少了238s,且有效的规避了冲突热点区域,降低了原冲突热点区域的危险等级,对于保障机场安全运行效率有重要意义。