基于Voronoi图和改进K-means的扇区优化研究

扇区划分是空中交通管制的一项重要工作,合理的扇区划分能够提高空域的使用率,保障航空器的飞行安全。鉴于平峰时段的扇区划设不能很好适用于复杂空情的现状,提出一种基于Voronoi图和改进K-means的扇区优化方法。依据空情态势构建冲突网络,结合航空器速度障碍关系和复杂网络理论提出了扇区综合管制负荷计量方式。依据负荷值采用改进K-means聚类方法确定了合理的聚类中心作为Voronoi图的生成元,从而使用Voronoi图的划分方法生成合理边界来优化扇区。采集厦门空域管制扇区数据作为仿真场景进行了计算分析,结果表明,在繁忙时段,优化后的扇区管制负荷平均方差相比原扇区降低了66.04%,平峰时段降低了13.88%,达到了均衡扇区负荷的目的,验证了扇区优化方法的有效性,为现有的扇区划设工作提供了参考依据。

依据管制员工作负荷的扇区优化方法

为了保证飞行的安全性,提高空域容量,在提出了管制员工作负荷的统计方法和建立空域拓扑结构数学模型的基础上,以各扇区工作负荷均衡为优化原则,利用模拟退火随机优化算法对扇区最优化问题进行求解,并使优化的新解满足空域划分的优先搜索、扇区连续性和扇区数最少原则。对厦门管制区的扇区最优划分实例分析表明,3个扇区之间最大工作负荷之差为4.1 s,小于规定的终止条件17.5 s,验证了扇区优化方法是可行的。

基于模拟退火的空域扇区优化方法研究

为了搜索空域扇区优化中的满意解,结合计算几何和模拟退火算法对空域扇区优化问题进行了研究。根据管制空域结构和交通流量空间分布,建立空域扇区分割的模糊多目标函数和约束条件函数,提出划设空域的二分策略,并结合模拟退火算法对扇区优化划设问题进行求解。实例分析表明,结合二分策略的模拟退火方法可获得满意解,扇区划设多目标优化的总体满意度比仅考虑均衡扇区平均流量时提高了2.1%。

基于管制员负荷的西安终端区扇区优化

若扇区的工作负荷差别较大,会限制空域容量,给飞行安全和空域的利用造成不利影响。为了提高空域容量,缓解空中交通压力,构建基于管制员负荷的西安终端区扇区优化方法。通过对西安终端区近期雷达数据进行统计分析、量化管制负荷,得到符合西安终端区的管制员负荷综合值;对该终端区进行剖分得到Voronoi图,依据均衡扇区管制负荷的原则,加入实际约束条件,采用遗传算法对扇区进行优化。结果表明:通过扇区优化,提升了西安终端区的容量,均衡了各扇区的管制负荷,取得了较好的优化效果。

基于空中交通流量的贵阳高空扇区优化研究

空中交通流量是衡量某一扇区管制员工作负荷的重要条件之一。为了能够在既定的航路结构下,合理均分贵阳高空各扇区的空中交通流量,保障空中交通安全,本文以特征时段贵阳高空空域空中交通流量为基础,以平均分配扇区内流量为目标,运用遗传算法找到扇区优化问题的最优解,以满足贵阳高空管制区的日常运行需求。

扇区实时优化的开关磁阻电机直接转矩控制方法

基于开关磁阻电机(SRM)传统直接转矩控制方法,根据转子特定的位置信息,对电空间的划分进行重组和实时优化,使得优化后的扇区能够反映电机真实的工作状态,辅助电压矢量选择时也更加准确。同时,通过采用饱和电流解析模型,在线实时优化特定的扇区宽度,最大程度地减少瞬时负转矩的产生,在实现转矩脉动抑制功能的同时提高电机的转矩电流比。仿真与实验结果均证实了所提方法的有效性。

基于粒子群优化算法的扇区组合优化

航空运输业的不断发展给终端区容量带来了巨大的挑战。为了降低管制员的工作负荷,增加终端区的容量,对终端区的扇区优化进行研究,建立了终端区空域拓扑结构模型,利用Voronoi图进行终端区单元划分,并计算各航路点的工作负荷,建立扇区优化的数学模型,利用一种排列组合算法进行单元组合,将各单元的目标函数值作为优化函数,并结合粒子群优化算法求得最优解。最后,以成都终端区扇区优化为例进行了验证,证明了粒子群优化算法的有效性,可以很好地应用在以航路点为划分单元的扇区组合优化中。

北京终端区扇区容量评估及优化

构建了一种基于管制员工作负荷终端区扇区优化模型。首先通过测量各时段终端区域内飞机平均数、陆空通话以及进程单填写等情况,对终端区管制员的工作负荷进行了量化,进行了基于管制员工作负荷的扇区容量评估。然后根据空域中航路点的分布,建立了Voronoi图,以蚁群算法应用到单元搜索,对空域中的Voronoi多边形进行了优化组合,并使其满足空域划分的基本原则,从而得到优化后的扇区图。最后通过北京终端区空域容量评估和扇区优化的计算结果,对该扇区优化方法进行了验证。

基于非线性规划的空域扇区结构优化设计

在统计、分析管制员工作负荷和使用管制员工作负荷模型的基础上,提出一个受不同扇区规划数目约束的扇区结构划分的数学模型。作者采取多变量有约束非线性整数规划法简化了算法流程,并给出了算法解法步骤;在MATLAB平台上,通过编辑算法程序,实现了非线性算法运算功能,完成了扇区结构优化的计算机实现。通过对广州终端区空域进行扇区结构优化设计,根据数据对比得出扇区结构优化后各扇区工作负荷与工作负荷平均值的相对误差由原来的1104s/h降低到134.4s/h,验证了扇区结构优化数学模型的可行性和非线性算法的有效性。

浅析民航管制空域扇区划分及其优化方法

简单介绍了我国民航发展的趋势,分析了划分扇区的实际意义,从原则与基本方法两个方面阐述了扇区划分理论。进一步介绍了扇区优化的基本方法及其意义。最后,总结了未来民航扇区划分及优化方面研究的方向与趋势。适合对民航相关知识基础较为薄弱的读者参考使用。

山地风电场风机扇区管理优化分析与探讨

[目的]为了分析山地风电场风机扇区管理初始设计与风电场投运后的实际运行情况存在的差异,减少风电场发电量损失,有必要对山地风场当初风机扇区管理设计进行优化。[方法]通过对投运一定时期后的山地风电场风机扇区管理优化的必要性、经济性及预期风险、应对措施分析后,提出了相应优化方案。[结果]结果表明:实施风机扇区管理优化后在保证风机的安全性前提下,能大幅减少风电场的发电量损失。[结论]风机扇区管理初始设计与实际运行情况确实存在一定的差异,优化风机扇区管理设计十分必要。同时此成果对其他山地风电场进行风机扇区管理运行优化、提升发电能力同样具有一定的借鉴意义。

管制扇区的最优划分方法研究

在研究管制员工作负荷的统计方法和描述空域拓扑结构的数学模型的基础上 ,利用基于自然法则的模拟退火随机优化算法对扇区最优化问题进行求解。并通过对厦门管制区的扇区最优划分实例分析 。

空域扇区显示与分析软件设计与实现

本文根据航路点的经纬度信息,将其转换成以管制区域机场为中心点的相对直角坐标,依据各航路点的相对直角坐标绘制Voronoi图,进行初始扇区划分,之后统计各点的管制员工作负荷.根据DORATASK方法确定优化后扇区数目,合理分配各扇区管制员负荷,进行扇区深度优化,利用MATLAB制作GUI界面,将管制区航路信息、航路点信息、管制扇区边界等显示在MATLAB中.本文创新性地引入了管制员指挥巡航上升飞机的负荷和使用英语指挥外航飞机的负荷,同时考虑到管制学员的情况,为管制学员单独进行了扇区优化.

异步电动机直接转矩变频调速技术研究

传统直接转矩控制算法中的bang-bang控制在带来较好的调控效果同时,也具有一定的劣势,诸如启动时应对阶跃变化时转矩瞬时响应较慢、开关频率易变、转矩波动大等。基于对此研究与调查,提出了一种改进策略:十二扇区细分优化控制,经过与传统直接转矩控制算法对比,验证了其优越性。