基于改进蚁群算法和共用航段的搜索救援通道规划

针对战斗搜救任务场景中,空中搜索救援等待区至跳伞区之间的往返路径规划问题,提出一种基于改进蚁群算法和共用航段的搜索救援通道规划方法。首先,针对基本蚁群算法易出现局部极值及收敛速度慢等缺点,对启发函数、状态转移策略、信息素更新策略进行了改进。然后,针对单起点多目标点的路径规划问题,提出了设置分航点以生成共用航段的搜索救援通道规划方法,并以总路径长度表征任务准备负荷量与分别规划航路进行对比。实验结果表明,在本文测试环境下,改进蚁群算法规划的路径长度分别缩减15.4%和14.2%,搜索救援通道的任务准备负荷量减少25.4%。所提出的搜索救援通道规划方法有一定的理论和应用价值。

基于装卸顺序的中型机多航段协同配载优化

多航段、多经停的航空货运航班,飞行过程中需要合理控制飞机的重心(CG)位置,保持平衡状态,中转站装卸操作过程中需要避免额外装卸操作,减少时间和劳力浪费,因此,研究多航段航班的协同配载问题具有重要现实意义。根据航空器自身特点与集装器(ULD)装卸顺序,结合各航段飞机装载平衡与过站机场ULD装卸操作要求,通过协调分配各航段ULD和散货位置,建立了中型机联程航班多目标整数线性规划模型。模型考虑了ULD和散货的质量、体积及与舱位的匹配限制,航空器限重、舱位限重、舱位及区域累积限重、上下舱联合限重和CG位置的平衡限制,以及前后航段ULD和散货的连接性约束。根据造成中间机场额外装卸操作的2种原因,基于装卸顺序,提出装卸优化模型,通过ULD的舱内平移,优化了CG,减少了装卸次数。以B757-200F机型为例,在两装一卸、一装两卸和两装两卸3种场景下,采用商用求解器Gurobi,分别针对3种不同目标函数组合进行求解和分析对比。实验表明:所提模型可以有效协调过站货物的额外装卸次数,优化前后两航段的CG位置。

基于船舶-流场耦合作用的内河航段船舶航行虚拟辅助驾引

[目的]为进一步提高船舶航行的安全性,对船舶辅助驾驶决策相关内容开展研究。[方法]针对选取的两段内河典型航段,基于实时数字航道流场信息,考虑航行规则约束,模拟船舶-流场耦合作用下的复杂流场航段虚拟辅助驾引。模拟南京和东流航段的虚拟辅助驾引,给出相应的安全驾驶方案,在航行过程中对船舶速度、位置和航向等信息进行实时追踪。[结果]仿真结果表明,基于Fluent二次开发的船舶-流场耦合作用的算法可有效解决船舶多自由度运动耦合和船舶-流场多物理场耦合的解耦问题;遇见弯道或分汊时,操小舵角长距离航行可以在避免降速和较大横移的同时实现船舶的安全航行。[结论]该算法可以有效对接数字航道流场信息,开展复杂流场环境下内河航段船舶航行的过程模拟,结果可为内河航段船舶智能航行决策提供数据支撑。

考虑航段复杂度的机场终端区进场程序设计与评估

机场附近的进近空域通常是限制机场航班量增长的瓶颈。随着进近空域内日益增长的空中交通,管制员与飞行员的通信和工作负荷持续增加,航班延误频发。为了进一步提升机场进近空域容量,先进的技术和方法不断被应用于空中交通管理中。近年来,在世界各主要繁忙机场逐步推广点融合系统(Point Merge System),旨在通过新的进场程序实现进场航班高效排序和连续下降运行,解决进场交通流汇聚问题并优化排序间隔管理。然而,目前很少关于如何结合机场附近空域结构设计点融合系统的研究。本文以南京禄口国际机场为例,提出了航段复杂度评估方法,评估了当前空域的航段复杂度,识别空域运行瓶颈,选取融合点位于HFE和OF方向进场轨迹的交汇点,交通流开始汇聚整合的定位点作为程序融合点,并以此为基础设计了点融合系统。通过计算机仿真和雷达模拟机仿真,并对其不同运行方式下的航班延误和机场流量进行对比,验证了点融合系统的有效性和先进性。本文的研究为其他机场设计并实施点融合系统可提供参考。

考虑多航段服务需求响应的航班时刻表安排与机型分配集成模型

针对航班时刻表安排与机型分配集成问题,考虑多航段服务市场需求波动情形,引入航空服务对消费者的吸引力,复制多个可选起飞时段的航班,借助时空网络理论,构建了混合整数线性规划模型。将航空服务市场需求波动的多种情形按照离散分布作为输入数据,将航班时刻表安排与机型分配问题集成,使用优化求解器CPLEX进行求解。设计一种潜水启发式算法,生成包含10~20个机场的6个算例进行仿真测试,结果表明:当算例的规模超过12个机场时,该算法在速度和目标值上都优于CPLEX。最后,灵敏度分析验证了该算法的鲁棒性,说明该算法可以帮助航空公司找到比CPLEX更快更优的即时决策解决方案。

镇江尹公洲航段受控船舶智能交通组织系统的设计开发与应用

长江镇江尹公洲航段弯曲、狭窄,通行船舶密度大,船型复杂。大型受控船一旦在此会遇,易发生交通事故。为了改变这一现状,提高通航效率和安全性,镇江海事局创新设计开发了尹公洲航段受控船舶智能交通组织系统。通过拉长交通组织的时间轴、自动筛除千扰目标,同时设定流速、时间差、拥堵系数、船舶动力等参数,智能计算出受控船的建议航速并加以精准推送,初步实现了尹公洲航段交通组织的精准化、智能化。

考虑随机因素的多航段航路容量模型研究

为提高空管信息系统中航路容量评估计算的可信度,在分析原有航路容量模型的基础之上,考虑输入航路对航段容量的影响,根据输入航路最好和最坏两种情况的影响重新建立容量模型。使输入航路成为主航段容量的影响因素之一,同时,引入天气情况、飞行员技术水平、管制员管制水平等影响因素建立多航段航路容量模型。增强了航路容量模型的实用性,对空管信息系统中航路容量评估的建模提供一定参考价值。

考虑No-Show的多航段航空机票定价模型

本文提出了多航段航空机票定价模型,从航空公司与旅客两个局中人的博弈的角度,阐述了考虑No-Show下的兼顾多航段航空机票定价模型.该模型由价格控制市场需求出发,结合博弈论、概率论等基本理论,完成多航段机票定价决策的同时,通过价格变化控制机票销量,达到超售有效克服No Show对收益的影响,并同步实现了不同航段舱位的合理分配.算例验证了该模型的可操作性和实用价值.

事故多发航段的安全可提高空间判别方法

针对目前航道内交通事故判别方法存在的不足,文中基于贝叶斯理论,建立了全贝叶斯安全可提高空间判别方法,通过计算某航段的交通事故数与整个航道事故期望的差值来判别交通事故多发航段.差值越大,说明提高交通安全的潜能越大.利用该方法对长江下游交通事故多发航段的安全可提高空间进行判别,并将结果与事故绝对数法、经验贝叶斯方法和全贝叶斯方法的结果进行比较,证明了该判别方法最优.最后采用地点一致性、方法一致性和排序一致性3种评价指标对4种判别方法进行评价,进一步验证了该方法为最优.

多航段舱位控制与定价策略

针对航空运输中的多航段航线舱位控制及动态定价策略问题,提出统一分析模型。采用最大凹向包络理论从给定的价格集合中确定出最优价格子集,再利用连续控制系统动态规划理论,建立哈密尔顿-雅克比控制方程并求解,并对求解算法进行稳定性分析。最后,进行了算例验证分析。研究结果表明:采用本文模型所得到的收益明显大于最低价和最高价策略。同时,分析了最优价格策略的售票特性,可供航空公司作参考。

飞机航段油耗区间估计最小样本量分析

为解决基于QAR数据进行固定机型固定航段油耗区间估计时如何确定QAR数据样本量的问题,提出一种飞机航段油耗区间估计最小样本量的求解及检验方法。根据固定机型固定航段油耗样本满足N(μ,σ2)正态分布,在满足给定估计精度和显著水平的条件下,推导航段油耗区间估计应满足的最小样本量,利用χ2拟合检验法对最小样本量进行验证,得到最小样本量成立的最小概率要求。通过实例验证了该方法的有效性,为航空公司进行固定机型固定航段油耗估算提供了可行的参考方法。

尹公洲航段通航环境分析及对策研究

长江尹公洲航段的航道处于复杂多变地理和水文气象条件,这些条件和通航秩序严重地影响到船舶的安全航行。本文从系统分析长江尹公洲航段水文地理条件、通航环境和安全形势入手,从完善通航法规建设与执法水平,加大航道维护力度,强化信息服务功能以及加强船舶航行管理方面,提出改善该航段通航能力的建议,以减少该航段险情和事故的发生。

基于航段交叉点的终端区进离场容量评估

容量评估是实现空域精细化管理的基础环节,只有正确评估跑道、终端区及航路容量,才能合理调度航班,减少航班延误和流量限制,提高空域利用率.该文依据航空器在终端区航段交叉点的飞行特征,对进场汇聚、离场分散两种飞行状态分别建立容量分析模型,并选取武汉天河、广州白云机场的终端区为特定对象测评其终端区容量,结合其机场细则和航班时刻表所颁布数据,验证了该评估方案的有效性.

飞机ACARS报文航段识别专家系统的实现

利用专家系统开发工具——CLIPS,开发了飞机ACARS报文的航段识别专家系统,给出了该系统的基本结构、功能和推理过程,针对报文播发过程中的缺失、出错及延误等问题,将飞机其它类型的ACARS报文作为辅助判别信息,用于OOOI报文多发、丢失以及内容缺失时的航段识别。结果证明,该方法实现便捷,效果良好。

航空货运多航段多阶段模型

在航空货运运力分配中需要解决两个问题:一是选择哪条航段来运输货物,二是在满足货物运输的前提下,选择哪个时期运输货物。本文使用数学规划方法建立了航空货运多航段多阶段模型,以解决航空货运运力分配中的两个问题。通过实例数值仿真,证明了该模型的有效性,并揭示了飞机的承载能力、航段的收益水平和货物的利润水平对舱位分配策略影响较大。

长江浅险航段通航环境危险度分析

运用灰色理论建立了评估模型,对长江浅险航段的通航环境危险度进行评价,找出危险度的主要影响因素,以期为长江浅险航段的整治和维护提供参考数据。该模型已运用于长江张南水道的评估,得到了较好的评价结果。

基于BP神经网络的民用航空航段安全风险评估

基于反向传播(BP)神经网络,建立了民用航空航段安全风险评估模型。采用MATLAB软件并通过某航空公司A320机型的实际飞行数据,实现神经网络模型的训练与检测,误差在可接受范围内。试验结果表明,该评估模型能够体现和反映航段安全风险。同时,基于此模型建立了航段安全风险评估原型系统,为航空公司进一步实施安全管理以及民航局履行政府安全监管职能提供科学手段和工具。

基于知识辅助和OOOI报文的飞机航段识别系统

针对航班多航段运行的实际过程中,由于人为因素、设备故障等原因导致OOOI报文异常的情况,提出一种基于知识辅助和OOOI报文的飞机航段识别方法。该方法借助专家系统的设计思路,选定报文的关键参数作为航段推理的事实依据,以机载燃油油量、预计到达时间和位置报等作为辅助知识,利用规则表示法整理了一套基于知识辅助和OOOI报文的航段识别逻辑及知识库。以真实报文为例,分析报文漏发的情况并进行航段识别。结果表明,利用航段改变、航段不变、报文无效和航段撤销等判别结果,该系统可有效地实现飞机航段识别。

论张华浜弯头航段重载出口航法

随着改革开放的不断深入,上海港进出口货物的吞吐量逐年增加,各类船舶的日流量达15000艘,以前不太多的重载出口现在几乎天天都有,而重载出口又以军工路的重载集装箱船为多。近几年来,重载出口船经张华浜弯头航段出了好几起海损事故。例如,A轮,长155m,吃水8.5m,涨潮流速2kn,1987年出口过106号灯浮后,因避让小船,船首搁在张华浜3泊对开的浅滩上。B轮长165m,吃水9.8m,涨流3kn,1990年顶流出口,船经蕴藻浜口与进口船发生碰撞。C轮,长164m,吃水9.2m,涨潮流1kn,1992年出口,在张华浜江面与进口驳子相碰。

RF航段衔接ILS进近程序的最大下降角设计方法

RNP程序的RF航段与传统ILS精密进近程序相结合能充分利用两类程序的优势,但两种程序的过渡阶段需要考虑最大下降角度的设计。本文分析过渡阶段程序的平面与剖面几何设计参数限制条件,以及从星基导航方式转为陆基无线电导航方式需要稳定截获航向信号与下滑台信号的运行限制条件;结合两种限制条件,设计一种可以从不同最后进近定位点(FAP)高度计算下滑道的偏离量与到最后航向截获点(FACF)的弧距离关系进行判断,从而确定最大下降角度的方法,并进行仿真验证。结果表明:该方法可以在不同过渡航渡长度与不同最后进近下降角度的限制下,根据给定最高程序假设温度计算得到符合两种限制条件的最大下降角,为RNP程序与ILS程序衔接过渡的下降剖面设计提供了一种基于理论基础且具有可行性的设计方法。