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。

基于分类与优化的进场航空器调度方法

作者： 杜卓铭     张军峰     杨春苇   来源： 南京航空航天大学学报 年份： 2023 文献类型 ： 期刊 关键词： 空中交通管理   优化   航空运输   进场调度   分类  

描述： 为兼顾进场运行效率与管制工作经验，提出了一种基于分类与优化的进场调度方法。在分析进场管制特点的基础上，将进场排序问题转化为机器学习领域的分类问题，并构建随机森林分类器预测航空器着陆次序；利用综合得分机制和滑动时间窗实现进场航空器动态在线排序；针对预测着陆次序建立多目标优化模型，实现着陆时间优化；采用长沙黄花机场3组繁忙时段的进场运行数据，验证方法的可行性。结果表明：随机森林分类器预测着陆次序与实际着陆次序高度吻合，正确率达到99.00%以上；相比于传统先到先服务策略，本文方法减少了平均延误时间、平均飞行时间、最大飞行时间、最大延误时间和着陆位置变动次数；相比于常规优化方法，本文方法能够在保障优化指标的基础上，将航空器着陆位置变动由12次降为2次。

终端区离场航空器自主路径规划研究

作者： 王红勇   郭宇鹏   来源： 北京航空航天大学学报 年份： 2023 文献类型 ： 期刊 关键词： 人工势场   连续爬升运行   空中交通管理   粒子群算法   航空器自主运行   航空运输   路径规划  

描述： 随着航空器自主保持间隔运行概念的逐渐发展，基于连续爬升运行模式，可有效解决当前终端区内航空器离场路径固定单一所造成空域运行效率底下问题。为此，本文提出一种基于人工势场-粒子群联合算法的终端区离场航空器自主路径规划方法。首先构建面向航空器自主运行模式的空域环境模型，对空域环境进行栅格化处理并计算各栅格的空域复杂度，限制离场航空器进入高复杂度栅格以保障运行安全。其次构建基于BADA数据库和减退力爬升模式的航空器爬升性能约束模型；然后应用人工势场-粒子群联合算法进行路径规划，通过粒子群算法广域搜索思想解决人工势场法固有的局部极值-目标不可达问题；使用贝塞尔曲线法优化该路径，引入滑动时间窗口理念优化航空器离场时刻。最后使用终端空域(ZSSSAP)的实际结构和运行数据，应用上述方法进行仿真模拟。仿真试验结果表明，人工势场-粒子群算法可有效生成航空器无冲突离场路径并规避繁忙空域，优化处理后的路径满足航空器爬升性能约束，且优于实际运行路径(路径长度减少23.78%，最大转弯率降低55.73%，最大爬升率降低9.94%)。而且离场航空器自主运行模式下的空中交通复杂性较当前运行模式更为均衡(栅格复杂度峰值降低3.92%)，可有效提升空域利用率。

终端区离场航空器自主路径规划研究

作者： 王红勇   郭宇鹏   来源： 北京航空航天大学学报 年份： 2023 文献类型 ： 期刊 关键词： 人工势场   连续爬升运行   空中交通管理   粒子群算法   航空器自主运行   航空运输   路径规划  

描述： 随着航空器自主保持间隔运行概念的逐渐发展，基于连续爬升运行模式，可有效解决当前终端区内航空器离场路径固定单一所造成空域运行效率底下问题。为此，本文提出一种基于人工势场-粒子群联合算法的终端区离场航空器自主路径规划方法。首先构建面向航空器自主运行模式的空域环境模型，对空域环境进行栅格化处理并计算各栅格的空域复杂度，限制离场航空器进入高复杂度栅格以保障运行安全。其次构建基于BADA数据库和减退力爬升模式的航空器爬升性能约束模型；然后应用人工势场-粒子群联合算法进行路径规划，通过粒子群算法广域搜索思想解决人工势场法固有的局部极值-目标不可达问题；使用贝塞尔曲线法优化该路径，引入滑动时间窗口理念优化航空器离场时刻。最后使用终端空域(ZSSSAP)的实际结构和运行数据，应用上述方法进行仿真模拟。仿真试验结果表明，人工势场-粒子群算法可有效生成航空器无冲突离场路径并规避繁忙空域，优化处理后的路径满足航空器爬升性能约束，且优于实际运行路径(路径长度减少23.78%，最大转弯率降低55.73%，最大爬升率降低9.94%)。而且离场航空器自主运行模式下的空中交通复杂性较当前运行模式更为均衡(栅格复杂度峰值降低3.92%)，可有效提升空域利用率。

基于层次聚类的航空器群识别方法

作者： 王红勇   许平   来源： 西华大学学报(自然科学版) 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： 层次聚类   空中交通   空中交通复杂性   航空器群  

描述： 在基于空中交通复杂性评估管制员工作负荷的研究中，交通流结构缩减引起的管制员负荷降低的问题逐渐被人们所关注，现有的结构缩减研究通过划分航空器群实现管制员认知复杂性减小从而降低工作负荷。针对传统k-means划分算法存在的无法区分不同航向而位置聚集的航空器且需要事先指定群数量的缺点，利用层次聚类算法，通过加入航向因素和改进聚类结果的选取方法，实现对扇区内交通流中自动区分航向的航空器群的识别，并用位置内聚度和航向轮廓系数形成群划分评价指标，用于综合反映群划分的效果。最后，采用实际雷达数据进行群划分并进行评价分析，通过与k-means方法对比，验证了该方法的有效性。

SESAR对中国民航现代化空管建设的启示

作者： 第二期中国民航发展政策高级研修班   来源： 中国民航报 年份： 2018 文献类型 ： 报纸 关键词： SESAR   绩效目标   空中交通管理   组织机构   航路管制   空管系统   空域资源   航空运输   空域管理   空管运行  

描述： 编者按按照民航局局长冯正霖批示精神，11月15日，本报发表了第二期中国民航发展政策高级研修班的第一篇专题学习报告《全球航空业发展中值得关注的若干问题》，今天本报发表该班的第二篇专题学习报告，敬请关注。新时代我国民航进入高质量发展阶段，受外部空域环境?

全文：编者按按照民航局局长冯正霖批示精神，11月15日，本报发表了第二期中国民航发展政策高级研修班的第一篇专题学习报告《全球航空业发展中值得关注的若干问题》，今天本报发表该班的第二篇专题学习报告，敬请关注。新时代我国民航进入高质量发展阶段，受外部空域环境?

推进“四强空管”建设 助力民航高质量发展

作者： 民航局空管局局长   车进军   来源： 中国民航报 年份： 2019 文献类型 ： 报纸 关键词： 国际机场   空中交通管理   四强   空管系统   空域资源   航空运输   力民   国际民航组织   空管运行   航高  

描述： 民航业是新时代国民经济发展的引擎，在现代化强国建设中的战略地位越来越重要。作为民航运行体系的中枢，空管系统在民航事业快速发展的征程中责任重大、地位重要、作用突出。为贯彻落实民航局“一二三三四”总体工作思路，切实推动“一加快　两实现”新时代民航强国战略进程?

全文：民航业是新时代国民经济发展的引擎，在现代化强国建设中的战略地位越来越重要。作为民航运行体系的中枢，空管系统在民航事业快速发展的征程中责任重大、地位重要、作用突出。为贯彻落实民航局“一二三三四”总体工作思路，切实推动“一加快　两实现”新时代民航强国战略进程?

SESAR对中国民航现代化空管建设的启示

作者： 第二期中国民航发展政策高级研修班   来源： 中国民航报 年份： 2018 文献类型 ： 报纸 关键词： SESAR   绩效目标   空中交通管理   组织机构   航路管制   空管系统   空域资源   航空运输   空域管理   空管运行  

描述： 编者按按照民航局局长冯正霖批示精神，11月15日，本报发表了第二期中国民航发展政策高级研修班的第一篇专题学习报告《全球航空业发展中值得关注的若干问题》，今天本报发表该班的第二篇专题学习报告，敬请关注。新时代我国民航进入高质量发展阶段，受外部空域环境?

全文：编者按按照民航局局长冯正霖批示精神，11月15日，本报发表了第二期中国民航发展政策高级研修班的第一篇专题学习报告《全球航空业发展中值得关注的若干问题》，今天本报发表该班的第二篇专题学习报告，敬请关注。新时代我国民航进入高质量发展阶段，受外部空域环境?

推进“四强空管”建设 助力民航高质量发展

作者： 民航局空管局局长   车进军   来源： 中国民航报 年份： 2019 文献类型 ： 报纸 关键词： 国际机场   空中交通管理   四强   空管系统   空域资源   航空运输   力民   国际民航组织   空管运行   航高  

描述： 民航业是新时代国民经济发展的引擎，在现代化强国建设中的战略地位越来越重要。作为民航运行体系的中枢，空管系统在民航事业快速发展的征程中责任重大、地位重要、作用突出。为贯彻落实民航局“一二三三四”总体工作思路，切实推动“一加快　两实现”新时代民航强国战略进程?

全文：民航业是新时代国民经济发展的引擎，在现代化强国建设中的战略地位越来越重要。作为民航运行体系的中枢，空管系统在民航事业快速发展的征程中责任重大、地位重要、作用突出。为贯彻落实民航局“一二三三四”总体工作思路，切实推动“一加快　两实现”新时代民航强国战略进程?