基于运行仿真的机场飞机排放本地化修正模型及应用

作者： 马思萌     汤慧娟     郑宸     韩博     赵静波     于剑   来源： 交通运输工程学报 年份： 2025 文献类型 ： 期刊 关键词： SHAP   机场飞机排放   运行仿真   大气污染   航空运输   k近邻互信息  

描述： 基于运行仿真的机场飞机排放本地化修正模型及应用

基于运行仿真的机场飞机排放本地化修正模型及应用

作者： 马思萌     汤慧娟     郑宸     韩博     赵静波     于剑   来源： 交通运输工程学报 年份： 2025 文献类型 ： 期刊 关键词： SHAP   机场飞机排放   运行仿真   大气污染   航空运输   k近邻互信息  

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面向eVTOL航空器的城市空中运输交通管理综述

作者： 李诚龙   屈文秋   李彦冬   黄龙杨   卫鹏   来源： 交通运输工程学报 年份： 2021 文献类型 ： 期刊 关键词： 运行控制   城市空中交通   空域规划   通信导航监视   电推进垂直起降   航空运输  

描述： 回顾了城市空中运输(UAM)的起源与发展演变,定义了UAM交通管理基本概念,分析了催生UAM的社会和技术因素,提出了面向近未来时期国家层面UAM交通管理的基础架构,将基于电推进垂直起降航空器的UAM交通管理问题划分为3个方面进行讨论(空域规划、地面基础设施、交通规则与运行控制),并对近年来UAM交通管理相关文献所提出的代表性观点进行了梳理,总结了UAM近未来时期所需解决的关键问题,展望了UAM交通管理未来的发展趋势。研究结果表明:空域规划方面,UAM需要对现有低空非管制空域进行更精细化的规划管理,结构化的空域划设方式应该在UAM交通管理初期被应用,高度层空域结构能较好地平衡运行安全和空域容量之间的矛盾;地面基础设施方面,需通过城市OD数据预测UAM的交通需求来进行地面垂直起降站点选址,选址管理工作将直接影响空中航线网络结构和所需的地面通信导航监视台站的布设;交通规则与运行控制方面,UAM将直接面对更为复杂的有人机、无人机融合运行场景,UAM交通规则需要革新并对现有的运输航空交通规则保持兼容,高带宽的通信技术会促使UAM运行控制向空地协同决策和自动驾驶方向发生转变,未来交通管理中如何处理人与系统的关系至关重要。总的来说,UAM交通管理将可能会和现有无人机交通管理体系产生交集并逐渐融合,面对这一新型运输方式,国家将更可能采用集中管理、试点运行、有序放开的交通管理发展路线。

面向eVTOL航空器的城市空中运输交通管理综述

作者： 李诚龙   屈文秋   李彦冬   黄龙杨   卫鹏   来源： 交通运输工程学报 年份： 2021 文献类型 ： 期刊 关键词： 运行控制   城市空中交通   空域规划   通信导航监视   电推进垂直起降   航空运输  

描述： 回顾了城市空中运输(UAM)的起源与发展演变,定义了UAM交通管理基本概念,分析了催生UAM的社会和技术因素,提出了面向近未来时期国家层面UAM交通管理的基础架构,将基于电推进垂直起降航空器的UAM交通管理问题划分为3个方面进行讨论(空域规划、地面基础设施、交通规则与运行控制),并对近年来UAM交通管理相关文献所提出的代表性观点进行了梳理,总结了UAM近未来时期所需解决的关键问题,展望了UAM交通管理未来的发展趋势。研究结果表明:空域规划方面,UAM需要对现有低空非管制空域进行更精细化的规划管理,结构化的空域划设方式应该在UAM交通管理初期被应用,高度层空域结构能较好地平衡运行安全和空域容量之间的矛盾;地面基础设施方面,需通过城市OD数据预测UAM的交通需求来进行地面垂直起降站点选址,选址管理工作将直接影响空中航线网络结构和所需的地面通信导航监视台站的布设;交通规则与运行控制方面,UAM将直接面对更为复杂的有人机、无人机融合运行场景,UAM交通规则需要革新并对现有的运输航空交通规则保持兼容,高带宽的通信技术会促使UAM运行控制向空地协同决策和自动驾驶方向发生转变,未来交通管理中如何处理人与系统的关系至关重要。总的来说,UAM交通管理将可能会和现有无人机交通管理体系产生交集并逐渐融合,面对这一新型运输方式,国家将更可能采用集中管理、试点运行、有序放开的交通管理发展路线。

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。

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。

送风形式对飞机座舱引气污染物扩散影响

作者： 杨建忠   马博文   陈希远   王振斌   来源： 交通运输工程学报 年份： 2019 文献类型 ： 期刊 关键词： 排污效率   再循环风比例   航空运输   飞机座舱   污染物传播   联合仿真  

描述： 采用联合仿真方法实现了飞机环境控制系统对座舱环境的调节,建立了飞机环境控制系统到座舱环境闭环仿真模型,研究了考虑再循环风时不同送风形式对引气污染物在座舱内乘客呼吸区域传播的影响;以B737-200座舱模型为研究对象,分析了引气污染发生时相同供气量与不同再循环风比例下,天花板送风、侧壁送风、混合送风下污染物在呼吸区的分布情况。研究结果表明:在污染物进入座舱阶段,不同送风形式与再循环风比例下不同位置污染物浓度存在差异,天花板送风形式下污染物浓度较大;再循环风比例每增加20%,混合送风、侧壁送风、天花板送风形式下污染物浓度分别降低约18.9%、20.6%、15.6%,侧壁送风形式下污染物浓度降低最多;在污染物排除阶段,侧壁送风形式相较于混合送风和天花板送风形式下排污效率分别提升约42.6%和38.7%;采用混合送风或天花板送风形式时,随着再循环风比例的增加,排污效率显著提升,再循环风比例每增加20%,混合送风和天花板送风排污效率分别提高约10.7%和7.7%;侧壁送风形式下随着再循环风比例的增加,排污效率无明显提升,在较高再循环风比例仍可保持最好的排污效率,能够实现污染物排除和节能的双重优化。可见,飞机座舱引气污染事件发生时在不改变送风量情况下采用侧壁送风形式和高再循环风比例可以使污染物危害降到最低。

场面航空器滑行时空协同优化模型

作者： 姜雨   王欢   樊卫国   陈丽丽   蔡梦婷   来源： 交通运输工程学报 年份： 2019 文献类型 ： 期刊 关键词： 启发式算法   飞机滑跑   双层规划模型   路径优化   航空运输   滑行调度  

描述： 引入双层规划方法,研究了场面航空器在滑行道系统中的滑行调度问题;考虑了成本与冲突对场面航空器运行效率和安全的影响,以航空器推出延迟时间与滑行路径作为决策变量,以航空器在滑行道系统中滑行过程无冲突与场面航空器的总滑行距离最短为目标函数,构建了场面航空器滑行时空协同优化模型;针对航空器滑行道调度问题的特点,设计了适用于航空器滑行时空协同优化模型的双层规划算法,以降低场面航空器滑行距离和等待时间;为了验证航空器滑行时空协同优化模型及算法的有效性,对比了先到先服务调度方案的计算结果,分析了滑行等待时间与滑行距离对场面航空器运行效率的影响。研究结果表明:场面航空器滑行时空协同优化模型与先到先服务的航空器调度方案相比,保证了航空器滑行过程无冲突,将16架次航空器的总滑行距离从40 690 m降至37 700 m,降低了8%;航空器平均运行时间为254 s,提升了滑行道系统的整体运行效率;在复制组数为100与变异概率为0.4的条件下,采用场面航空器滑行时空协同优化模型能够在412 s内获得最优解,求解效率与收敛性显著。可见,采用场面航空器时空协同优化模型在保障航空器滑行安全的前提下,能有效提高场面航空器滑行调度效率,降低航空器运行成本,能够为繁忙机场滑行道调度提供决策支持。

基于SMILO-VTAC模型的复杂低空多机冲突解脱方法

作者： 张启钱   王中叶   张洪海   江程鹏   胡明华   来源： 交通运输工程学报 年份： 2020 文献类型 ： 期刊 关键词： 多机冲突   整数线性规划   建模仿真   复杂低空   航空运输   冲突探测与解脱  

描述： 基于SMILO-VTAC模型的复杂低空多机冲突解脱方法

飞机过站上客过程持续时间分布

作者： 冯霞   张鑫   陈锋   来源： 交通运输工程学报 年份： 2017 文献类型 ： 期刊 关键词： 持续时间   分布拟合   拟合优度检验   参数估计   航空运输   飞机过站   上客过程  

描述： 为了准确预估飞机过站上客过程持续时间,研究了上客过程持续时间的随机性与可捕获的规律性,结合北京首都国际机场运行情况,分析了影响上客过程持续时间主要因素,根据机型、停机位和到港时间对飞机过站数据进行分组,统计了上客过程持续时间的频数,分别采用正态分布、韦布尔分布和泊松分布对上客过程持续时间进行分布拟合,通过卡方拟合优度检验分布,采用最大似然估计法对分布的未知参数进行估计,得到上客过程在各个组合条件下的完整分布,构建了飞机过站上客过程持续时间分布模型。分析结果表明:3种不同分布对上客过程持续时间都有较好的拟合度,韦布尔分布适用于各种组合条件,但在分组Ⅲ(中型机、近机位、22:00~23:59)、Ⅴ(中型机、远机位、09:00~21:59)、Ⅶ(大型机、近机位、00:00~08:59)、Ⅷ(大型机、近机位、09:00~21:59)和Ⅸ(大型机、近机位、22:00~23:59)中,正态分布与泊松分布的拟合优度大于韦布尔分布的拟合优度;所建分布模型能很好地预测上客过程持续时间,上客过程持续时间实际值与根据分布模型计算的数值的平均误差小于2min;置信水平为90%的分布区间宽度为10~12min,平均预测准确率为83.63%,置信水平为75%的分布区间宽度为7~9min,平均预测准确率为66.94%,可以看出分布区间的预测准确率几乎达到了置信水平,因此,采用分布模型可准确预测飞机过站上客过程持续时间。