基于优先级的进离港航班排序优化问题研究

研究机场终端区进离港航班排序优化问题,对于提高跑道利用率以及降低航班延误损失具有重要意义。本文首先考虑航班运行方式(降落和起飞)、飞机类型以及航班的重要程度(航程是否连续)的不同所造成延误损失的不同,设计三维优先级表反映调度优先等级,并将其转化为延误成本系数。其次,为实现调度的公平性和减轻管制人员的工作负荷,设置允许延误的航班架次约束、邻边约束以及最大限制位置约束。再次,以最小化航班总延误成本为目标建立模型,提出相应的改进蚁群算法(GJAC)进行求解。最后通过数值实验验证所提算法在考虑调度优先等级及上述约束条件的同时能有效减少进离港航班队列的总延误成本。

协同模型在航班进离港调度系统中的应用

针对当前航班进离港调度系统中调度效率较低等问题,引入了基于角色的协同模型,利用这个模型提出了基于协同模型的航班进离港调度系统。利用关注点分离的思想,通过将系统分为3个层次,即底层飞机实体,对飞机协同和监控的角色以及负责协同角色行为的协调器,将系统的功能行为与协同行为分离,可以对飞机实体动态绑定,动态调整系统的协同行为,动态配置系统的决策规范,解决了系统的开放性和动态性等问题。

进离港航班容量及其影响因素

针对机场容量限制导致的航班延误问题,以最大航班流量为决策目标,建立了进离港航班容量模型.该模型采用离散时间混合排队算法,对可能出现的冲突情况建立转移概率矩阵,并基于冲突因子优化模型性能,推导出进离港容量的数学公式,设计出算法流程.以成都双流国际机场的实际数据进行仿真,结果表明:当进、离港航班率分别为0.6和0.5、机场吞吐率为0.8时,模型预测的数据与实际航班信息的标准差分别为1.552和1.436;当进港请求近似为泊松分布时,机场吞吐率越大,拒绝的航班请求数量越少,机场吞吐率与计划进离港容量正相关.

基于SCPN的机场航班进离港流程建模与仿真

通过对航班进离港流程的分析,拟建立一种基于随机着色Petri网的机场航班进离港流程模型,设置其库所和变迁颜色集合得到航班的复合颜色,并赋予变迁不同的随机时间延迟函数,使模型更符合实际运行特点。在此模型基础上,以航班为仿真对象,在ServiceModel平台上实现了浦东国际机场航班进离港流程仿真系统。最后进行了大量的仿真试验,仿真结果较真实地再现了机场的实际运行情况,得出了航班进离港流程中的实际到达时间、跑道小时容量、停机位利用情况等关键指标,对于机场飞行区的规划设计以及其日常运行有重要参考价值。

时间有色佩特里网在航班进离港中应用

为了解决目前和以后越来越严重的空中交通拥挤问题,文中对终端区空中交通流量管理中航班进离港部分连续航班动态飞机排序问题进行研究。提出了基于时间有色佩特里网(TCPN)的航班进离港的调度方法,用MATLAB软件中的M函数编写了算法程序,然后进行了仿真。仿真结果表明,该方法选用的算法是合理的,而且可以明显的减少航班总的延误,优化效率高,算法简单可行,而且更符合实际的要求。该方法在一定程度上可以帮助空管人员进行调度决策,从而更加快速有序地对飞机进离港进行调度,对目前空管优化调度,减少延误等情况的处理具有一定的参考研究价值。

多跑道进离港地面等待问题建模及协同优化

针对多跑道机场起降航班难以进行跑道合理分配,尤其是混合跑道的使用问题,以降低航班延误损失为目标,提出一种基于跑道的航班优先系数计算策略,建立了一种多跑道进离港地面等待问题优化模型,并实现进离港队列延误费用的合理分配.同时,设计了一种启发式局部搜索算子并嵌入遗传算法,形成一种混合遗传算法对问题模型求解.通过对代表性算例的计算,结果表明,所提出的模型及算法不仅可以减少航班的延误损失,还可以显著优化延误损失在进离港队列之间的合理分配.

船舶进离港行为捕获算法设计与实现

针对在设计船舶进离港行为捕获算法时存在港口范围难定义、AIS数据的经纬度误差造成船舶频繁进出港区边界等问题,将全球AIS数据与港口数据相结合,设计船舶进离港行为捕获算法。根据船舶速度、位置、运动特性等信息,实现对船舶进离港、停泊等行为的判断。利用纬度分桶法、网格法和Kd树法实现基于船舶位置的港口匹配。实际数据测试表明,网格法的港口匹配时效性最好,每秒可处理约16万条AIS数据。随机选取30艘船对算法进行验证,结果表明船舶轨迹与捕获到的船舶进离港事件相符。

基于协同运行的进离港排序系统的设计

伴随着我国航空事业的迅猛发展,我国航空进离港排序系统的市场竞争也日趋激烈。本文利用现有的空中交通管理系统,借鉴协同运行的设计理念,设计了一套技能提高机场利用率,同时又能降低工作强度的进离港排序系统。并且对该系统的主要功能以及在现实中的应用进行了研究,为日后进离港排序系统研究提供理论依据。

欧洲三国空管进离港排序系统应用

本文叙述了丹麦、瑞典、法国三地对进离港排序系统的应用,提出了进离港系统排序模块使用建议,为系统建设及使用提供参考.

雷达引导与标准进离港程序之间的关系

本文首先介绍雷达管制的特点，结合其特点研究与标准进离场程序应该如何合理地、科学性地间隔航空器并依次增强运行效率的手段，最大化地降低管制员的工作量，缓解流量与管制容量之间的矛盾，提高经济性。

机场离港过程的仿真研究

以往对机场进离港系统运行的研究通常只停留在系统输出流量的分析上。提出一种基于离散事件动态系统理论(DEDS)的机场离港过程排队论模型,结合统计中的非参数检验方法确定模型的参数,实现离港过程的仿真。同时利用这种方法,对离港过程的各阶段进行分析,得出了在简化模型下各阶段的效率。

单跑道进离场航班强化学习排序模型研究

针对单跑道进离港航班排序已有模型在求解过程中寻优缓慢和实时性不足的问题,提出了进离港航班排序强化学习模型。根据强化学习算法中各基本元素的定义,确定了进离港排序强化学习模型中Agent、状态等基本元素的定义。根据强化学习算法流程设计了进离港航班排序强化学习模型的算法流程,并对同一组航班数据使用FCFS算法、蚁群算法及强化学习算法进行仿真计算。通过求解结果的对比证明了算法在求解效果方面的优势。

关于优化阿克苏近进、进场及等待程序的分析与论证

由于阿克苏本场进离港及进近程序并未考虑到本场跑道特点及跑道运行方式的限制,导致当前程序在进场及进近运行过程中出现无法满足当前航班运行的情况;本文通过新增进近、进场及等待程序的方式,化解了当前及可预见未来运行过程中可能出现的问题,优化了现行运行程序,保证航班的正常运转.

机场跑道运行配置研究综述

机场跑道运行配置受到跑道系统布局、天气、交通需求等多因素耦合影响,使其具有高复杂度,而当前依赖管制员主观经验的跑道配置决策难以释放当前跑道系统可用时空资源的服务潜能。在此背景下,开展跑道运行配置决策技术研究能够为机场跑道动态运营和跑道时空资源分配等提供参考。梳理了机场跑道配置决策的一般流程,重点阐述了跑道配置决策的各类影响因素作用机制以及前人对其的研究情况。同时将现有研究方法划分为基于运行规则的方法和数据描述性方法,并介绍了每种方法的优缺点,最终对机场跑道配置决策未来需要重点研究的方向做出了展望。

基于局部搜索机制MOGA的多目标ADGHP建模及优化

依据航班的进离港过程,提出了一种航班优先系数计算策略,使得延误损失在进离港航班之间的分配合理化;在此基础上建立了一种进离港地面等待问题(ADGHP)多目标优化模型,以实现延误损失和续航航班延误时间的多目标优化。针对问题模型的复杂性以及现有多目标遗传算法(MOGA)的不足,提出了一种引入局部搜索机制的多种群遗传算法对问题求解,并改进优秀个体迁移策略,实现多目标的协同优化。最后,以国内某机场进离港航班为算例,使用所提算法进行计算,并与其它典型算法的求解结果对比,实验结果表明了所提模型与算法的有效性。