基于VOSviewer和CiteSpace的空中交通流量管理研究综述

以中国知网(CNKI)和Web of Science (WOS)数据库内的文献作为数据来源,以2013—2023年为检索年限,将CNKI中以“空中交通流量管理”为主题的956篇文献和WOS中以“air traffic flow management”为主题的379篇文献作为研究对象,使用VOSviewer和CiteSpace文献计量工具生成了作者合作网络图,研究机构共现图、关键词共现图以及关键词突变图,以此来了解并分析有关空中交通流量管理的研究内容。结果表明,对空中交通流量管理的研究关注度较高,发文量总体呈现上升趋势,研究机构大多集中在高校。关键词研究显示,空中交通流量管理研究的方向包括流量管理、深度学习等方面。结论为空中交通流量管理研究提供理论依据。

空中交通流量管理研究综述

根据空中交通流量管理发展历史以及已经提出的一些模型和算法,从地面等待策略、终端区流量管理和具有再寻径能力的空中流量管理3个主要研究侧重点进行简要综述。分别讨论了各种情况下的地面等待情况、终端区的不同排序算法以及具有寻径能力流量管理的几种主要模型,比较了各种模型和算法的一些优缺点。介绍了有关空中交通流量管理存在的一些主要问题,提出了一些解决办法,同时还介绍了未来空中交通管理的发展模式。

空中交通流量管理中的多元受限地面等待策略问题研究

在单机场受限地面等待策略问题的基础上，研究了确定容量条件下的多元受限地面等待策略问题，建立了数学模型，提出了一个启发式和专家系统相结合的流量管理新算法。通过对广州区域空中交通流量的仿真计算，验证了该算法实际应用的可行性。

基于改进加权一阶局域法的空中交通流量预测模型

空中交通流量精准预测是实施空中交通控制和管理的重要前提.针对空中交通流量时间序列的内在混沌动力特性,研究了基于改进加权一阶局域法的混沌交通流量时间序列预测模型.首先,提出了一种临近相点演化加权的改进一阶局域预测法,并通过在预测过程中构建误差序列进行预测结果修正;其次,利用关联维数出现饱和现象验证了4组不同统计时间间隔的实测空中交通流量时间序列均存在混沌特性;最后,在对空中交通流量时间序列进行相空间重构的基础上,利用改进加权一阶局域预测方法进行了流量预测结果的对比实验.结果表明,4组空中交通流量时间序列预测精度均有提高,时间尺度为10 min的流量预测效果最好,预测相对误差减小了29.7%.

考虑随机因素的空中交通流量预测模型研究

空中交通流量受多种因素影响,其中具有一定的随机成分,因此可通过将空中交通流量分为确定成份和随机成份来进行流量预测。确定成份主要由国民经济发展、行政调控政策等因素决定;随机成份主要由气候、石油价格等因素导致。建立的预测模型分为趋势项和随机项两部分,根据大量的数据仿真,采用指数平滑模型描述趋势项;应用正弦函数刻化随机成分。通过利用华东地区年飞行流量的仿真验证,建立的模型能够更为精确地预测空中交通流量(ATF),能为航空各级决策部门制定发展规划提供重要依据。

新型组合预测模型在空中交通流量预测的应用

民航运输业的快速发展使空中交通流量迅猛增加,如何准确预测未来的交通流量是关乎到行业资源高效分配、战略合理部署的一个重要问题。因此,国内外众多专家对空中交通流量的预测进行了大量研究,提出了诸多模型和方法。针对目前空中交通流量预测中存在的缺陷与不足,提出并建立了一种适用于民航的新型组合预测模型。将趋势外推法拟合的结果作为多元回归分析法的复合时间变量组,并利用主成份分析法实现了复合时间变量组与其他影响因素变量的有机结合,建立了趋势外推法和多元回归分析法的组合预测模型。以上海终端区的空中交通流量预测为例,借助SPSS数据统计软件进行研究分析,通过对预测结果的各项精度检验,与传统方法相比较,证实本预测模型的优越性。

基于时间序列的空中交通流量灰预测模型算法

利用灰色预测理论,给出了一种空域内空中交通流量进行预测分析的算法——空中交通流量灰预测法,并利用Matlab软件作为计算工具,对管制区域、机场等空域流量的预测进行了仿真,计算结果以图表和图形的形式给出直观说明,验证了该算法的有效性。

飞行计划与空中交通流量管理系统

“飞行计划与空中交通流量管理系统”是新近研制成功并投入实际应用的一套计算机辅助管理软件，为民航航班的计划与协调过程提供帮助和咨询，协助计划员实现对航站和区域中航班流量的精确控制，并为违犯航管条例的非法航班提供专家咨询与建议，帮助计划员为其寻找合适的新时刻表。本文概括介绍了该软件系统的设计思想、主要功能和相关技术。

空中交通流量的短期预测

用霍尔特-温特斯模型对机场的短期空中交通流量进行预测,首先介绍了该模型的具体预测步骤,并采用面向对象的软件技术,设计开发了预测模型软件。该预测模型软件除了可以根据用户设定的平滑系数进行预测之外,还可以自动计算出预测效果较优的"最优平滑系数"。本文利用自1998年来首都机场各个月份的交通流量实际数据,对2006年的12个月份数据进行预测,经过与实际数据的比较发现相对误差在3%左右。结果表明,基于"最优平滑系数"的霍尔特-温特斯模型能较好的预测机场的短期空中交通流量,是一种为空中交通战略流量管理提供准确数据的有效方法。

基于Eulerian模型的空中交通流量控制

通过拓展公路交通中常见的Eulerian模型,研究了一种空中交通流量模型。利用线性二次型最优控制理论,对空中交通流量模型进行了分析研究,实现对特定区域内流量进行控制。最后,用Matlab对系统进行了仿真,结果表明,引入最优控制向量的方法改善了流量波动性大的情况,降低了管制员的工作负荷。

灵活使用空域中的空中交通流量分配方法研究

建立预战术阶段的临时空域中的空中交通流量分配模型;基于飞行任务之间的差异提出面向我国空域运行机制的流量分配模型求解算法;结果显示:该算法不仅可平衡军民航的空域使用需求,还可在一定程度上降低飞行任务延后时间,压缩空域使用时间,提高空域利用率。

空中交通流量管理系统组织结构研究

随着中国空中交通流量的增长,建设全国性的空中交通流量管理系统已迫在眉睫.但是目前国内外对流量管理系统的研究主要集中在流量管理的理论算法方面,而对其作为一个空中交通运行管理系统的组织问题涉及甚少.借鉴其他服务型企业组织研究、设计的方法和欧美流量管理系统的成熟经验,针对中国流量管理工作的实际特点,研究建设中国国家流量管理系统组织问题,提出组织设计的总体方案.

基于多Agent空中交通流量管理系统的体系结构

分析总结了中国目前流量管理组织形式的现状,结合具体的实际情况,指出了层级式结构的不足,同时根据多Agent系统的特点和组织结构,提出了基于多Agent的中国空中交通流量管理系统的组织形式,即中央交通流量管理中心Agent、区域流量管理中心Agent和三级流量管理Agent。详细描述了各个Agent的功能以及之间的工作方式和合作机制,为中国流量管理系统的建立提供了理论依据。

面向对象的空中交通流量管理系统建模与仿真

针对我国空中交通流量日益增长的空中交通管理的现状,研究建立空中交通流量管理系统,通过监视一定范围的空中交通状况,进行交通流量的预测和控制。面向对象理论已成为复杂系统设计和分析中一种必不可缺的工具,这种技术为交通流量管理系统的研究提供了重要的平台。利用抽象、分类、封装、继承、关联、消息通讯等概念建立的交通流量管理系统的模型结构清晰,更好的反映了系统的工作流程和各模块间的交互关系。

空中交通流量管理预测分析系统的研究与开发

空中交通流量管理系统对当前空中交通管制有着十分重要的作用。介绍了清华大学CIMS研究中心开发的空中交通流量管理系统的功能,描述了在Oracle9I数据库中的数据处理和读取方式,并运用C++Builder技术开发了人机界面。还就如何利用数据挖掘技术对空中交通流量进行预测的问题开展了初步研究。

空中交通流量统计和预测系统的设计与实现

采用面向对象的Client/Serve结构开发工具Delphi6.0,设计和实现了流量统计与预测系统。该系统通过流量统计和预测模块,实现了对用户指定时间范围和空间范围的空中交通流量进行有效地统计,并结合历史数据对全国性或大区域范围内的长期流量进行预测。上述各类数据的综合分析将为中国民航,尤其是空管系统的建设发展提供科学的量化依据。

基于协同决策技术的空中交通流量系统的设计

随着我国民航业的发展,空中交通流量增长迅速,由此造成的空中交通的拥堵现象越来越严重,流量管理的优化越来越有必要。该文介绍了民航协同决策多级流量管理的概念,对美国、欧洲、日本等空中交通流量管理发达国家和地区使用协同决策的多级流量管理系统的情况进行了介绍说明,根据我国的空域管理情况以及现在流量管理存在的问题,选取协同决策为主要技术手段,设计出了适合我国的空中交通流量管理系统,对流量管理进行了优化,并对其在中国的进一步发展提出了建议。

终端区空中交通流量管理中的航班动态排序系统研究

终端区交通流量管理自动化是现代化交通流量管理的目标。文章通过对终端区空中交通流量管理中连续航班的动态飞机排序问题的研究,建立了飞机流排序的动态模型和终端区空中交通流量管理的动态排序算法,并运用C++Builder语言实现了终端区空中交通流量管理中的航班动态排序系统,使得所有航班的空中等待成本总和最小。经比较,表明文章所介绍的方法计算效率高。

中国空中交通流量管理系统的组织设计——以工作地点为基础的多层次人机组织设计的应用

描述了人机系统的基本组成:人的控制系统和技术控制系统。由于控制对象的复杂性,将其整个活动划分为多个子活动,位于不同的工作地点,在每个地点建立相应的人机系统,这就构成了以工作地点为基础的人机系统。依据工作地点之间的联系,确立人机的组织形式呈现多样性:集中式、分散式、层次式。根据目前中国空中交通流量管理的现状,参考以工作地点为基础的人机系统设计方法,建立多层次的中国流量管理组织结构,实现有效的人机合作,以此协调各方面的活动与关系,保证空中交通安全有序。

基于灰色神经网络的空中交通流量预测方法

空中交通流量预测是空中交通管理领域的研究热点。针对空中交通流量的复杂性、非线性和不确定性,提出一种基于灰色神经网络算法进近空域内的空中交通流量预测方法。将灰色系统与人工神经网络相结合构成的灰色神经网络预测模型,优于单一的灰色预测方法和人工神经网络预测方法。