混合式航空货运网络优化

作者： 杨忠振   于述南   陈刚   来源： 交通运输工程学报 年份： 2016 文献类型 ： 期刊 关键词： 辐式网络   航空货运　　腹舱运输　　枢纽机场　　双层优化模型　　轴  

描述： 为了优化具有点-点式与轴-辐式混合特征的航空货运网络,基于航空货运企业的OD流量,构建了双层优化模型。上层模型以货运企业总运输成本最小为目标,优化航空货运网络结构与配置运力,下层模型计算均衡状态下各航段上的货物流量。选取顺丰航空服务的14个城市的相关数据对双层优化模型进行验证,以设置4个枢纽机场为前提,分别对使用4、5、6架全货机的货运情况进行分析。分析结果表明:3种情况下北京、上海、南京、深圳4个机场均被设置为枢纽机场;当使用4架全货机时,全货机分别被安排在北京-南京、北京-深圳、上海-深圳、南京-深圳的航段上,4个枢纽机场的快件中转率分别为24.3%、24.2%、47.8%、14.9%,南京机场的快件中转率最大,深圳机场最小;当使用5架全货机时,第5架全货机被安排在北京-上海航段上,其余4架全货机的航段没有变化,4个枢纽机场的快件中转率分别为38.6%、50.9%、44.3%、11.9%,上海机场的快件中转率最大,深圳机场最小;当使用6架全货机时,各枢纽机场间的航段上都有全货机,4个枢纽机场的快件中转率分别为38.5%、74.0%、79.5%、10.2%,南京机场的最大,深圳机场的最小。可见,南京是典型的中转型枢纽城市,而深圳是典型的腹地型枢纽城市;货运需求大的城市的机场易被确定为枢纽机场;枢纽机场与非枢纽机场都可能中转货物;距离较近的2个机场可能会同时被确定为枢纽机场。

航空运输物资空投过程动力学模型

作者： 孙秀霞   徐光智   刘日   董文瀚   戚鹏春   来源： 交通运输工程学报 年份： 2016 文献类型 ： 期刊 关键词： 运输机　　航空运输物资　　空投　　动力学特性　　分离体建模　　动态响应　　牵引伞　　刚体　　模型误差  

描述： 针对当前航空物资空投过程的运输机动力学建模条件过于简化、严重脱离空投过程实际的现状,研究了现有空投过程动力学模型的适用性,确立了分离体建模的方法。在无需分析货物与飞机整体的质心变化的情况下,分别以空投物资与飞机为对象进行受力分析,简化了建模过程且有利于定性分析货物对飞机的作用过程。为验证动力学模型的合理性,使用某型运输机数据进行了仿真试验。为验证空投过程中气动参数小扰动线性化的不合理性,通过3种模式对气动参数进行处理,对比分析了迎角响应曲线。对不同支持力、牵引力作用点、导轨模型、牵引力夹角模型、货物装载位置等条件下的空投过程运动学模型进行了量化分析,并与现有模型进行对比。仿真结果表明:气动参数小扰动线性化、视货物为运动规律已知的质点以及忽略舱内地板角等苛刻假设条件将导致较大的模型误差;在进行大牵引比、大质量货物空投时,应综合考虑牵引力数值与方向对空投动态响应的影响,并尽量将货物安装在飞机舱门附近,以缩短货物在舱内的运动时间,降低干扰力矩幅值。

采用IRI评价机场道面平整度的适用性

作者： 凌建明   刘诗福   袁捷   杨文臣   来源： 交通运输工程学报 年份： 2017 文献类型 ： 期刊 关键词： 竖向加速度响应   机场道面   国际平整度指数   敏感波长   动力学模型   平整度  

描述： 提出一种采用国际平整度指数(IRI)评价机场道面平整度的适用性综合分析方法,建立了1/4车辆模型与飞机的动力学模型,采用IRI和飞机重心处竖向加速度(VACGA)作为机场道面平整度的评价指标,利用

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。

中国民航空中交通管制体制演化

作者： 赵嶷飞   肖瞳瞳   万俊强   来源： 交通运输工程学报 年份： 2021 文献类型 ： 期刊 关键词： 评价指标体系   Fisher聚类算法   空中交通管制   民航   阶段划分   管理体制  

描述： 为了研究中国民航空中交通管制(简称"空管")发展演化特征,建立了空管发展评价指标体系,收集了航空器数量、运输飞机数量、旅客人数、旅客周转量、航线数量、通航城市、运输总周转量和飞行事故总数共8项指标1950～2018年的数据;对指标进行了相关性检验后,去除2项冗余指标,对保留的6项指标进行标准化处理,并用熵值法计算出各项指标的权重,最终得到一组无量纲化的数据;利用Fisher聚类算法分析了无量纲化数据,得到断代的时间点,将中国空管发展大致分为了6个阶段;通过收集中国民航发展过程中的重大事件,对定量分析得到的结果进行了调整。分析结果表明:中国空管的发展可以分为7个阶段,每一阶段都有其特有的发展特征;通过7个阶段的发展和演化,中国形成了军政共管国家空管体制,即以中国民用航空局空中交通管理局为首的民航三级运行管理体制,以中国民用航空局空管行业管理办公室为首的民航三级政府监管体制,以及以ICAO标准为基础的民航空管技术体系;民航空管的发展过程由管理体制和技术体系共同驱动,应通过全新的管理体制和技术体系建立运行一体化的新一代空管系统,提高系统的集约化程度,并将避撞责任逐渐从地面管制员向航空器或飞行员转移。

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。

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

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。