RECAT-CN间隔下点融合系统进场航班排序研究

为提升终端区进场航班运行效率,针对大连机场终端区点融合系统设计进场航班排序模型,改进遗传算法求解实际航班流的最优排序并提出了一种航班换序运行模式。通过分别对比在RECAT-CN间隔和CAAC间隔下航班换序运行模式与先到先服务(FCFS)运行模式的运行效率,得出了如下结论:1)CAAC间隔下实施航班换序运行模式较FCFS运行模式对航班总等待时间、总飞行时间、航班流总运行时间均有优化;2)在航班换序运行模式下采用RECAT-CN间隔可进一步提升运行效率;3)采用航班换序运行模式可以一定程度上缓解FCFS原则下航班延误逐渐累积的问题。

基于Rough Set和综合评判的进场航班排序

终端区资源的高效利用对空中交通流量管理效率的提高具有重要作用,进场航班排序是终端区资源利用的关键环节,所以需要研究终端区进场航班的排序问题。利用模糊综合评判方法,考虑排序过程中的多种影响因素建立综合评判指标体系,根据粗糙集理论客观地确定各评判指标权重。利用算例对基于粗糙集理论的模糊综合评判方法进行了验证,表明方法在终端区排序问题中的可行性和有效性。

基于复合分派规则的进场航班排序方法

为解决航班延误问题,提出了基于复合分派规则的进场航班排序方法。基于机器调度理论,将最小化加权总延误为目标的进场航班排序问题等效为最小化加权总滞后的机器调度问题;考虑顺序决定的准备时间约束、提交时间约束与最后期限约束,构建了进场航班排序模型;引入加权最短加工时间因子、松弛因子、准备时间因子、提交时间因子与最后期限因子,提出了进场航班排序的复合分派规则,设计了进场航班排序的启发式算法;基于实际案例,对比了采用提出的排序方法、先到先服务规则与Lingo软件得到的进场加权总延误、总延误与最大延误。计算结果表明:提出的排序方法在30架次航班数值仿真中,加权总延误比先到先服务规则缩短了31min,延误航班数量减少了6架次;在以上海浦东机场北向运行为场景的实际案例验证中,基于排序方法的优化降落时间与Lingo软件的仿真结果相同,与实际降落时间相比,平均每架次航班提前了2.4min降落。

基于替代航路的进场航班排序优化方法

针对机场终端区航班延误日益严重的现状,为减轻空中交通管制员工作负荷,缓解航班延误,研究了进场航班排序优化问题.通过引入替代进近航路和时间偏差成本的概念,建立了进场航班排序模型;基于调度窗口和冻结范围概念,提出了动态优化方法;结合进场航班排序模型与动态优化方法,以国内某机场的运行数据进行了仿真验证.仿真结果表明:与实际运行相比,基于替代航路的进场航班排序优化方法优化效果显著,减少了约25%的进场航班延误,提高了机场终端区航空器的运行效率优化方法可以即时获得最优方案,辅助空中交通管制员做出决策.

多目标进场航班调度优化策略研究

对终端区进场航班调度问题,以延误损失和航班序列鲁棒性为目标,建立多目标进场航班调度优化模型。针对建立的模型运用RHC蚁群算法进行优化求解,同时对优化后的序列组进行鲁棒性排序,选出既能够降低航空公司延误损失,又能提高航班序列鲁棒性的优化序列。在仿真验证中,RHC蚁群算法策略与FCFS策略相比,延误损失降低21%。表明RHC蚁群优化策略能够大大降低航空公司的延误损失,提高航班序列的鲁棒性,从而降低管制员工作负荷。

终端区飞机排序的人工蜂群算法

为缓解终端区空中交通压力,研究了人工蜂群算法在终端区飞机降落排序中的应用。建立以航班总延误时间最小为目标函数的规划模型,运用人工蜂群算法,对着陆飞机排序问题进行了仿真计算;并与先到先服务算法、模拟退火算法、蚁群算法进行了对比研究。仿真结果表明:在双跑道模型下,人工蜂群算法比先到先服务算法,延误减少了48%。与模拟退火算法和蚁群算法相比,人工蜂群算法求解的结果最优,且用时最少。说明应用人工蜂群算法求解终端区飞机排序问题是可行的。

基于点融合技术的机场终端区运行效率

为解决繁忙终端区运行效率低、飞行冲突严重、管制员工作负荷大、通信频道拥堵等问题,提出了一种基于点融合技术的进场航班流排序方法。通过细化基于点融合的进场航班排序过程,分析了基于点融合程序的空中交通管制工作流程;基于雷达管制模拟机设计并验证了点融合程序应用于中国西南某机场终端区的可行性。结果表明:点融合程序能解决终端区大流量情况下的进场航班排序问题,相比于现行程序而言,雷达引导、高度速度调整指令次数均有不同程度的减少,有效降低了管制员和飞行员工作负荷,改善了陆空通话拥挤现状。同时,进场航班间的飞行间隔更均匀、有序,进场时间和间隔均有一定程度的减小,终端区空域容量和运行效率显著提升,能有效缓解航班延误。

终端区点融合系统研究与论述

点汇聚系统(Point Merge System,PMS)作为一种闭环引导的进近程序,可以有效地实现各个方向进场交通流的排序、汇聚和调度,能够有效解决终端区运行效率低、飞行冲突严重、管制员工作负荷大、通信频道拥堵等问题。相比传统进场程序,PMS系统可减少雷达引导、高度速度调整指令次数,减小管制员和飞行员的工作负荷,提供清晰的航迹,提升终端区运行效率。