基于航空器自主运行的空中交通复杂性建模

作者： 王红勇   郭宇鹏   来源： 交通运输系统工程与信息 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： 自由航路空域   空中交通管理   空中交通复杂性   航空运输   航空器自主保持间隔运行  

描述： 针对航空器自主运行模式的空中交通运行态势评估问题，本文重构了基于分布式空中交通管理系统的空中交通复杂性评价方法，并仿真验证了该方法在航空器冲突探测和自主航迹规划中的应用。首先，基于自由航路空域和航空器自主运行模式定义了空中交通复杂性，在通过三维空域栅格模型量化航空器时空位置的基础上，构建复杂度计算模型以反映航空器位置、航向、航速对空域各栅格的实时复杂性影响；其次，基于实际管制扇区(ZSSSAR01)及高度层，分别模拟自由航路与固定航路运行模式，对比两者空中交通复杂度时空分布差异；并结合自由航路运行模式，在空中交通复杂性与航空器冲突指标(冲突率、冲突比例)相关性分析的基础上，研究空域复杂度阈值确定方法；最后，初步探究基于空域复杂度阈值进行航空器自主航迹调整的方法，评估其运行效果。仿真实验结果表明：自由航路运行模式相对固定航路运行模式可显著降低空域最大复杂度值(平均降幅119%)；模型计算得到，空中交通复杂度与空域中航空器冲突指标有强相关性(相关系数大于0.90)；基于复杂度和复杂度阈值的航迹调整策略具备一定可行性。

基于XGBoost的航空器动态滑行时间预测方法研究

作者： 赵征   冯事成   宋梅雯   胡莉   陆莎   来源： 航空工程进展 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： 机器学习   XGBoost   动态滑行时间   航空运输   样本量  

描述： 对航空器进港和离港滑行时间进行精确的动态预测,可以有效提升机场的运行效率。首次提出基于XGBoost的航空器动态滑行时间预测方法,该方法首先通过分析影响机场滑行时间的各类因素,构建可变滑行时间预测的关键特征指标;然后选取XGBoost算法建立可变滑行时间预测模型,对模型的关键输入参数进行测试调整;最后将XGBoost算法与随机森林和支持向量回归算法的预测效果进行对比。同时,首次剖析样本数据量与滑行时间预测精度的关联,并以广州白云国际机场为分析对象进行实验。结果表明:采用XGBoost算法,进/离港滑行时间的预测精度分别达到了94.1%和96.6%,优于主流算法随机森林和支持向量回归;且实现白云机场动态滑行时间的精确和稳定预测所需样本量在32 000条(含)以上。

基于双目标融合的多机场航空器进场排序

作者： 向征   袁博轩   刘玥琳   来源： 综合运输 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： 多目标排序模型   最大位置约束   Ⅱ算法   改进的NSGA   航空运输  

描述： 随着空中交通需求的增加，空中交通拥堵已成为新一代空中交通管理系统的核心问题之一。为了减少空中交通流的延误，提高航站区飞行运行的效率和安全性,本文在原有排序模型的基础上，提出了基于多目标融合的排序模型，建立了以最小化总飞行时间和空中交通管制员负荷的双目标模型，用于飞机到达排序和调度问题，改进的遗传算法中加入了最大位置约束限制，大大提升了最优解集的收敛性。算例中对北京大兴机场和首都机场某日3小时内的航班运行情况进行优化，得到的优化结果与先到先服务进行对比，结果表明提出的新排序模型对航空器的排序效率有很大的提高。

基于XGBoost的航空器动态滑行时间预测方法研究

作者： 赵征   冯事成   宋梅雯   胡莉   陆莎   来源： 航空工程进展 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： 机器学习   XGBoost   动态滑行时间   航空运输   样本量  

描述： 对航空器进港和离港滑行时间进行精确的动态预测,可以有效提升机场的运行效率。首次提出基于XGBoost的航空器动态滑行时间预测方法,该方法首先通过分析影响机场滑行时间的各类因素,构建可变滑行时间预测的关键特征指标;然后选取XGBoost算法建立可变滑行时间预测模型,对模型的关键输入参数进行测试调整;最后将XGBoost算法与随机森林和支持向量回归算法的预测效果进行对比。同时,首次剖析样本数据量与滑行时间预测精度的关联,并以广州白云国际机场为分析对象进行实验。结果表明:采用XGBoost算法,进/离港滑行时间的预测精度分别达到了94.1%和96.6%,优于主流算法随机森林和支持向量回归;且实现白云机场动态滑行时间的精确和稳定预测所需样本量在32 000条(含)以上。

新型冠状病毒肺炎疫情影响下中国航空货运量分析与预测

作者： 陈亚东   丁松滨   刘计民   宋晓敏   隋东   来源： 交通信息与安全 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： 组合预测   ARIMA乘积季节模型   航空货运量预测   Winters乘法模型   航空运输   新型冠状病毒肺炎疫情   Holt  

描述： 模型及其组合预测模型对2021—2022年中国航空月度货运量进行了预测，以2021年1月—5月的航空货运量数据作为验证数据集，对比分析了不同预测模型的预测误差。结果表明：Holt-Winters与

中国客运航空公司航线网络竞争关系分析研究

作者： 汪瑜   雷迪   温国兵   于娇娇   来源： 航空计算技术 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： 共营航线重叠率   航线网络   竞争关系   航空运输   市场结构   复杂网络  

描述： ，分析我国民航客运市场结构及航空公司间的竞争关系。研究发现：1)我国民航客运市场整体属于不集中的市场且市场结构逐渐趋向于均匀化；2)我国航空公司竞争关系网络呈现小世界特性；3)民航客运市场竞争逐年加剧

面向航空差旅消费的可监管交易隐私保护方案

作者： 周星光   刘一   来源： 计算机应用研究 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： 双公钥   区块链   航空运输   隐私保护   同态加密   监管  

描述： 针对航空差旅消费的潜在隐私泄露风险，提出一种可监管的交易隐私保护密码学方案，为航空公司、集团客户和差旅人员三方交易提供安全保障。通过在交易密文中额外添加一位接收方公钥，双接收方能够独立解密并获得相同的交易信息，确保了作为额外接收方的监管者能够分布式审查航空公司和集团客户之间的真实交易金额；通过设计同态加密算法，密文交易数据可以被正常分析，而隐藏的交易额可以通过零知识证明协议保证其正确性。实验分析表明，在添加了一位接收方的情况下，依然保持较高的执行效率。该方案不仅增加了交易系统的监管功能，还可解决航空差旅交易中隐私保护与精准核算的内在冲突。

大型机场进场航空器联合调度模型

作者： 姜雨   刘振宇   胡志韬   吴薇薇   王喆   来源： 交通运输工程学报 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： 停机位调整   改进型遗传算法   联合调度   航空器运行   航空运输   反向优化  

描述： 为减少进场航空器总延误与总滑行时间，研究了大型机场进场航空器联合调度问题；分别以跑道排序时间跨度和总延误加权和最小、被分配至远机位航班数量最少、进场航空器总滑行时间最短为目标函数，构建了跑道、停机位、滑行道三大系统的正向联合调度模型；在此基础上引入停机位再调整模型，通过调整额外滑行时间较大的航空器的停机位指派方案对滑行道调度进行反向优化；设计了一种改进型基因编码的遗传算法以避免非可行解的产生，提高求解效率。仿真结果表明：对比先到先服务策略，改进型遗传算法的进场航空器跑道排序时间减少了20 s,总延误从254 350 s降至199 760 s,减少了21%;对比蚁群算法，改进型遗传算法的总延误减少了20 060 s,降低了9%,且迭代曲线更平稳；改进遗传算法迭代12次时即能为进场航空器全部分配至近机位，18架进场航空器的总滑行时间从4 575 s降至4 145 s,降低了9%,且滑行过程中仅发生3次冲突；11架航空器均选择最短路滑行，仅3架航空器的额外滑行时间超过40 s;经停机位调整后，总额外滑行时间减少58 s,降低了27%。可见，进场航空器联合调度模型能提高大型机场运行效率，为场面资源管理提供决策参考。

中国客运航空公司航线网络竞争关系分析研究

作者： 汪瑜   雷迪   温国兵   于娇娇   来源： 航空计算技术 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： 共营航线重叠率   航线网络   竞争关系   航空运输   市场结构   复杂网络  

描述： ，分析我国民航客运市场结构及航空公司间的竞争关系。研究发现：1)我国民航客运市场整体属于不集中的市场且市场结构逐渐趋向于均匀化；2)我国航空公司竞争关系网络呈现小世界特性；3)民航客运市场竞争逐年加剧

大型机场进场航空器联合调度模型

作者： 姜雨   刘振宇   胡志韬   吴薇薇   王喆   来源： 交通运输工程学报 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： 停机位调整   改进型遗传算法   联合调度   航空器运行   航空运输   反向优化  

描述： 为减少进场航空器总延误与总滑行时间，研究了大型机场进场航空器联合调度问题；分别以跑道排序时间跨度和总延误加权和最小、被分配至远机位航班数量最少、进场航空器总滑行时间最短为目标函数，构建了跑道、停机位、滑行道三大系统的正向联合调度模型；在此基础上引入停机位再调整模型，通过调整额外滑行时间较大的航空器的停机位指派方案对滑行道调度进行反向优化；设计了一种改进型基因编码的遗传算法以避免非可行解的产生，提高求解效率。仿真结果表明：对比先到先服务策略，改进型遗传算法的进场航空器跑道排序时间减少了20 s,总延误从254 350 s降至199 760 s,减少了21%;对比蚁群算法，改进型遗传算法的总延误减少了20 060 s,降低了9%,且迭代曲线更平稳；改进遗传算法迭代12次时即能为进场航空器全部分配至近机位，18架进场航空器的总滑行时间从4 575 s降至4 145 s,降低了9%,且滑行过程中仅发生3次冲突；11架航空器均选择最短路滑行，仅3架航空器的额外滑行时间超过40 s;经停机位调整后，总额外滑行时间减少58 s,降低了27%。可见，进场航空器联合调度模型能提高大型机场运行效率，为场面资源管理提供决策参考。