机场场面冲突检测告警系统的设计与实现

针对日益突出的跑道侵入和飞机滑行冲突问题,从滑行道冲突监视告警、跑道侵入监视告警、禁区闯入监视告警、道路通过性检测、偏离计划告警5个方面,设计机场场面冲突检测告警系统。基于航空器地面运行规则和临界资源互斥访问原理的分析,建立冲突检测临界模型,提出4类机场组件的定义规则,配合专业数据结构、类型的定义,实现计划冲突检测。为防止虚警或漏警,对每架飞机划设3层冲突警戒区域,运用多边形碰撞检测,实现短期预警。实验表明,计划路由信息能够与路网模型快速匹配,通过遍历组件,检测冲突类型、时间和位置,并显示告警。具体仿真计算结果与理论分析结论吻合。

机场场面冲突检测技术研究

如今社会已经进入到了以智能化、主动化、网络化为发展动向的信息时代,在全球各地区均在寻找有效的自动规避手段用以降低危险的靠近或是碰撞的产生。场面运作管理的目的就是在机场机动区域中降低危险接近并防止发生碰撞,维护并加速场面交通的有序流动。设计出机场场面冲突检测和告警系统,根据机场场面监视雷达和广播自动监视来检测地面信息,从而对航空器与航空器件的场面冲突进行检测和告警。

民航机场场面冲突检测技术研究

随着我国民航事业的蓬勃发展,飞行流量日益增加,促进了不同地区之间的交流,对我国的经济发展起到了重要的推动作用,但与此同时,在飞行的过程中也会由于各种因素造成事故的发生。在所有交通事故中,场面冲突事故出现的概率虽然比较小,但一旦发生就会造成严重的后果,因此开展机场场面冲突检测研究非常必要。文章对机场场面冲突风险管理的概念进行阐述,构建基于多Agent的机场场面冲突概念模型,并对机场场面监视技术进行了探讨。

基于多种场面冲突形式的离场延误预测

随着空中交通流量增加,终端空域容量及运行效率急剧下降,使航班延误现象严重。本文提出离场延误预测模型,将离场过程分为滑行阶段和排队阶段两部分,分别计算航班的滑行延误和排队延误,从而得到航班的离场总延误。在计算滑行延误的过程中考虑了场面冲突的影响。最后,通过青岛机场的实际延误数据和仿真计算预测的数据对比,表明本文提出的离场延误预测模型能够较为准确的预测航班离场延误值,能为航班运行提供准确依据。

基于节点路段模型约束的场面冲突预警方法

日益增长的航班量带来了管制负荷的增加,人为错误的概率也大大增加。本文通过分析路径规划信息,结合场面监视数据,对场面上的航空器运行进行4D路径预测,以及航空器在滑行道及跑道上的运动时间约束来判别航空器之间未来一段时间内可能产生的冲突,并进行预警提示。该方法对预防管制员发出相互冲突的指令,减轻管制员负荷具有积极意义。

集成ISM-AHP-SD的机场场面交通冲突风险管控策略效果分析

为厘清造成机场场面交通冲突事故的关键影响因素并制定切实可行的风险防控策略,首先根据机场场面交通系统布置及运行特点,从“人、机、物、管、环”5个子系统全面识别并提取了30个风险因素;其次,运用解释结构模型(Interpretative Structural Modelling,ISM)对上述风险进行了结构化整合,划分了风险的影响层次,明确了风险在各层次间的传递路径及造成事故的根源因素;进而,在此基础上,利用层次分析法(Analytic Hierarchy Process,AHP)确定了各风险指标的权重,并借助AnyLogic PLE软件构建了机场场面交通风险的系统动力学(System Dynamics,SD)模型,筛选出根源因素中对系统风险管控效果显著的4个因素;最后,在单因素风险防控仿真分析基础上,采用正交试验设计的方法,验证了多风险因素防控策略组合对机场场面交通冲突的协同效应及策略效果。结果表明:在单因素试验中,机场安保环境的风险管控效果最为显著;在多因素试验中,应急救援管理、员工知识与工作技能、机场安保环境及奖罚制度措施的风险水平分别控制在0.12、0.31、0.25及0.22时协同管控策略效果最佳。研究结论为大型民航机场科学制定机场场面交通冲突风险防范策略、保障机场运行安全提供了理论参考与决策依据。

基于分离轴算法的机场场面飞行器冲突告警研究

为降低机场场面冲突事件的发生,设计一种机场场面飞机冲突告警系统。机场场面冲突检测过程分为两层:粗略检测层和精细检测层。粗略检测使用类包围球简化模型,精细检测划分飞机模型为5个凸多边形。为了提高算法检测速度,提出一种基于最近点的分离轴碰撞检测算法。此外,为降低虚警率,对顶点进行弧形检测。实验结果表明,该算法可有效降低程序时间复杂度,加快检测速度。此设计方案为实现低成本机场场面的冲突事件监控提供了重要参考。

场面滑行冲突解脱策略

机场场面冲突探测及解脱是解决机场地面运行瓶颈问题的有效策略。探讨了场面可能出现的多种航空器滑行冲突问题,归纳了两种冲突解脱策略,进一步研究出基于滑行道等待的场面冲突解脱策略。

基于AeroMACS的场面智能设备在机场地面交通领域的应用探索

基于航空机场场面宽带移动通信系统(AeroMACS)和高级地面活动引导控制系统(A-SMGCS)提供的信息,实现场面智能设备的远程控制,为场面内的航空器、车辆、人员等提供预警,防止运行冲突等不安全事件的发生。以首都机场为实例,针对航空器、车辆运行交叉路口建立监测预警平台,同时根据车辆保障运行实际需求,基于路径规划,对于防范跑道侵入、减少滑行冲突、提高车辆地面运行效率具有重要意义。

基于DEDS的A-SMGCS航空器动态滑行路径规划

为实现先进场面引导与控制系统中航空器动态滑行路径规划,建立了基于静态路径规划、动态路径规划和实时路径更新的总体框架。依据跑道、滑行道和停机坪使用规则建立基于Petri网的场面活动模型及线性不等式约束的活动控制规范,给出了当前规划航空器在满足与场面其他滑行航空器不冲突条件下的极大代数状态方程,并将静态预选路径作为可行解对滑行路径进行动态优化。针对滑行中出现的时间偏差,采用时间窗调整或再规划策略更新路径。仿真实例结果表明,动态路径规划从战术上避免滑行冲突,减少航空器的等待时间,显著提高了场面交通容量。

A-SMGCS航空器动态最优滑行路径规划研究

机场场面航空器的动态最优滑行路径研究是A-SMGCS的前提和关键,包括动态路径规划和滑行时间调度两方面.针对A-SMGCS中动态路径规划的复杂性和实时性,依据跑道、滑行道和停机坪的拓扑结构及管制规定建立了基于Petri网的场面活动模型及相关约束规范.根据该模型及约束规范,并将静态预选路径作为可行解集,推导出场面各个时刻的机场状态,并从中选取最优路径.仿真实例表明动态路径规划可以最大限度避免滑行冲突,减少航空器的等待时间,显著提高场面运行效率.

基于ADS-B车载设备的机场监视系统设计

阐述一种基于ADS-B车载设备的机场场面监视系统设计,包括ADS-B技术的原理、ADS-B车载设备。结合机场现有的监视设备,综合设计出一种新的机场场面监视系统,能够更好地监视场面特种车辆,提升机场的运行效率和安全性。