基于管制员认知负荷和改进蚁群算法的扇区动态通行能力评估

针对现有动态通行能力的评估未考虑管制员认知负荷的不足,为了提高空中交通流量管理的准确性,构建了基于管制员认知负荷和改进蚁群算法的扇区动态通行能力评估模型。首先,构建了刻画扇区动态影响因素的动态飞行受限区模型,为了满足空中交通流量管理对速度的要求,改进了蚁群算法实现扇区动态管制引导路径规划;然后,提出了管制引导负荷强度的概念,扩展了管制员认知总负荷的概念,并将其应用于扇区动态通行能力评估模型的构建;最后,以三亚管制扇区为例,以15 min为间隔对未来2 h内9个时刻的扇区动态通行能力进行评估。实例验证结果表明所提评估模型计算得到的通行能力结果与实际运行结果相差1个架次,效果理想。

空域扇区动态通行能力评估模型

为了提高危险天气下空域扇区利用率,减少航班延误,对扇区动态通行能力模型进行研究。首先,根据影响扇区的因素,阐述静态和动态通行能力的概念,综合扇区结构、偏置运行及管制员负荷,建立扇区静态通行能力模型,其中管制员负荷使用Tobii X2-60眼动仪测量。然后,针对危险天气等动态因素的影响,通过空域受阻率、绕飞时间、附加管制时间量化危险天气的影响程度,改进静态模型,建立绕飞条件下的扇区动态通行能力模型。通过三亚区域算例分析,改进模型可以有效反映扇区动态通行能力,结果与实际运行相符。

管制扇区动态通行能力计算方法

为了研究动态因素影响下的管制扇区通行能力。采用分解管制员工作负荷的方法。首先,了解影响其通行能力的三种因素 : 天气因素、军方因素、人为因素;第二,在静态影响因素下,将管制员工作负荷强度分为:基本,冲突,移交,监视 4 种负荷强度,基于航空器航路中飞行轨迹及特点,推导出静态通行能力公式并用代码进行运算;最后,考虑动态因素的影响:危险天气形成的飞行受限区,以及管制员的引导负荷。在静态的基础上加入空域受阻率,路径规划,引导绕飞时间,管制员引导负荷强度来建立动态通行能力模型。通过仿真计算得出扇区的动态通行能力。结果说明,扇区通行能力是受动态因素影响的,并且根据分解负荷方法可计算出其通行能力。

基于交通瓶颈的动态交通分配模型

在动态交通分配模型中,假定在交通均衡状态下司机不可以通过改变出发时间和行驶路径而降低出行费用.经典的Vickrey模型作为一种基于交通瓶颈的动态交通分配模型,假设出行者选择不同的时间上班(下班)所面对的出行费用(含旅行时间和延误惩罚)相等.针对在Vickrey模型中,长期以来人们均假设瓶颈的通行能力是不变的,即从瓶颈离开的累计车辆数为直线,将对Vickrey模型的这一缺陷做出改进,建立瓶颈通行能力随时间变化时的交通均衡模型和求解算法.