OPTIMIZATION OF AIRPORT TAXIING PLANNING DURING CONGESTED HOURS BASED ON IMMUNE CLONAL SELECTION ALGORITHM

In order to ease congestion and ground delays in major hub airports, an aircraft taxiing scheduling optimization model is proposed with schedule time as the object function. In the new model, the idea of a classical job shop-schedule problem is adopted and three types of special aircraft-taxi conflicts are considered in the constraints. To solve such nondeterministic polynomial time-complex problems, the immune clonal selection algorithm（ICSA） is introduced. The simulation results in a congested hour of Beijing Capital International Airport show that, compared with the first-come-first-served（FCFS） strategy, the optimization-planning strategy reduces the total scheduling time by 13.6 min and the taxiing time per aircraft by 45.3 s, which improves the capacity of the runway and the efficiency of airport operations.

机场地区高铁站与机场轨道站双枢纽布局模式研究

随着高速铁路、城际铁路及城市轨道交通逐渐引入机场地区,临空经济区的高铁站与枢纽机场航站区的地面交通中心构成了互联互通、分工协作的空铁双枢纽模式,这类以轨道交通为主体的双枢纽可开展各类空铁联运模式,以满足多元化出行需求,研究其衔接模式及设施布局具有显著的理论指导意义和实践应用价值。研究依托于交通辐射范围特征及其叠合效应提出空铁双枢纽的理论模型,并总结论证了影响双枢纽组合类型的要素,基于国内外临空经济区高铁站与枢纽机场地面交通中心的空间组合实例凝练出空铁双枢纽的空间布局及其衔接模式,分别从交通组织、设施布局、枢纽能级等方面分析各模式的运行效用和优劣特征,以对我国空铁双枢纽模式的应用实践提供理论支撑。

枢纽机场轨道接入工程投资界面划分影响因素研究

目前机场在新建和改扩建时,特别强调立体交通多网融合建设,建设以航站楼为中心的综合一体化枢纽。枢纽机场轨道交通项目的主要特点是跨行业、跨专业、跨组织、投资规模大、建设工期长、界面界定困难,其中工程投资划分是各建设单位关注的焦点。枢纽机场轨道接入工程投资界面划分直接影响项目投入和建设效率,制约枢纽机场轨道接入工程的建设。文章以枢纽机场轨道接入工程投资界面划分的影响因素为研究对象,运用文献综述法、专家调查法等研究方法凝练影响因素,从管理者因素、建设管理模式、投资方情况、项目收益、政府调控、工程结合情况6个维度筛选出关键性影响因素14个,构建枢纽机场轨道接入工程投资界面划分影响因素体系,确定各因素间的相关性,研究发现技术垄断性、项目未来收益能力和投资收益平衡性是影响枢纽机场轨道交通工程投资界面划分最根本的因素,为确定机场轨道接入工程投资界面划分原则奠定基础。

基于机场容量包线的航司中心辐射网络设计

从航空公司的角度出发,构建中心辐射网络已成为航空公司发展的战略需要。在构建中心辐射网络优化模型时,传统的做法是将机场容量视为恒定值,考虑恒定容量的优化问题(模型B)。在此将机场容量视为到达和出发航班的函数,得到机场的容量包线,构建了基于机场容量包线的航空公司中心辐射网络设计模型(模型A)。继而以中联航2017年和2019年的运营数据为例,并基于粒子群算法编写MATLAB程序对模型A和模型B进行求解。结果表明:基于机场容量包线的网络优化模型能优化出一个更好的中心辐射网络,进一步降低了航空公司的网络总成本。

空港综合交通枢纽建筑智能化机房规划

空港综合交通枢纽建筑实质上是由多个单体构成的建筑群或园区,各单体功能性较强,且单体的智能化机房之间联系紧密,这与项目自身的管理需求直接相关。以某大型机场为例,对智能化机房的规划进行深入剖析,通过信息技术与智能系统的集成,合理设计和布局机房,以支持数据处理、网络通信和系统监控,提升机场运营效率、保障安全性与服务质量。

枢纽机场企业绿色低碳发展路径研究

运输机场尤其是规模较大的枢纽机场是社会碳排放大户,在国际航空业开始探索迈向“2050”净零碳目标、我国提出“双碳”战略并制定“1+N”政策体系的背景下,国内外先进枢纽机场通过可持续报告、气候行动计划、绿色规划以及ESG报告等各种可持续信息披露的方式,在绿色、低碳、可持续以及气候响应方面采取措施。从上海机场(集团)有限公司近几年在绿色低碳发展方面的实践情况出发,通过对当前国内外先进机场可持续披露案例的调研和对标分析,研究形成适宜当前国内枢纽机场企业绿色低碳发展的若干重点工作建议,推动枢纽机场减少碳排放,实现绿色可持续发展,为相关机场项目的低碳转型提供参考。

大型综合交通枢纽中市政交通工程数字化设计研究及应用

城市信息模型(CIM)的建立对于城市现代化治理具有重要意义,设计作为项目建设的龙头,是推进智慧城市建设的关键。市政交通行业数字化发展面临标准不一、软件支撑不足等诸多困难,大型枢纽机场配套市政交通工程相较于传统市政交通工程更为复杂,因其模型复杂性及模型工程量辅助计量的要求,任意BIM软件平台均无法独立实现正向设计。针对复杂的市政交通工程,研究提出了一种多专业软件协同的BIM正向设计解决方案,并在广州白云国际机场三期扩建工程-陆侧市政交通系统工程中进行了示范性应用,实现了市政交通全专业模型一体化、轻量化交付及BIM模型工程量辅助计量应用。相关结论可为类似市政交通工程数字化设计研究及应用提供参考。

面向枢纽机场的多因素滑行路径规划综合研究

针对枢纽机场滑行道容量不足问题,结合安全间隔、冲突解脱和公平性原则,以滑行路径最短作为优化目标,考虑燃油消耗和废气排放,建立滑行路径规划模型。采用Dijkstra算法将滑行路径转化为邻接矩阵,以加权的方式进行冲突解脱,在保证滑行道零冲突的前提下,减少总的滑行距离。以国内某枢纽机场2018年某日18:00—19:00内的实际运行数据结合19个跑道节点、71个滑行道节点进行验证分析。结果表明,提出的滑行路径规划方法可行,可提高机场场面滑行效率,有效降低油耗量及污染物排放。

福州长乐国际机场陆侧交通规划研究

枢纽机场是城市对外交通门户,也是提高区域竞争力的重要载体。随着民航业务量的快速增长,现有的枢纽机场设施容量已不能满足客流需求,在此背景下全国新一轮机场新建与改扩建工程正如火如荼地开展。构建适宜的陆侧交通系统,对于机场总体高效运行、提升旅客交通便捷度和节约社会成本等方面至关重要。以福州长乐国际机场为例,首先,梳理机场面临的交通问题与挑战,并结合国内外枢纽机场案例提出交通发展战略;其次,基于客流规模开展交通需求分析;最后,从集疏运体系规划、交通设施布局、交通环境营造、交通供给策略等方面提出方案。希望为国内类似枢纽机场的陆侧交通规划提供一定的参考。

基于大型综合交通枢纽基坑竖向开挖界面的思考

长沙机场改扩建工程综合交通枢纽工程与T3航站楼为一体化设计,无边界化衔接,论文对该项目基坑竖向开挖界面进行分析,从以下方面对竖向开挖界面进行研究:土石方调配对开挖界面的限制与影响,基坑回填方案,交叉工程基坑开挖界面在飞行区的应用,主体结构外露及地下结构回填与地基处理衔接的问题。

上海浦东国际机场T3航站楼建设配套的S32立交改建总体方案设计

大型交通设施的扩建往往伴随着客流的进一步增加,有必要对项目周边道路设施进行升级改造。上海浦东国际机场作为上海市两座重要客运机场之一,自投入使用以来旅客吞吐量逐年提高。根据机场周边道路配合改造的实际设计方案,从总体方案设计、邻近工程衔接以及施工期间交通组织问题三个角度对大型交通设施周边道路设施的改扩建中的难点进行分析,并提出S32立交的改造方案,形成浦东机场T3航站楼快速道路集散系统,满足浦东国际机场T3航站楼对外沟通需求。

基于深层时空图卷积网络的短时到港客流时空分布预测

针对空港综合交通枢纽各区域短时到港客流感知能力较弱的问题,提出一种基于深层时空图卷积网络的预测方法。以空港综合交通枢纽的空间连通特点和到港旅客的行为规律为依据,构建深层图卷积网络提取临近时间段内到港客流量分布的空间特征,并运用门控循环单元提取空间特征序列的时间依赖性,同时利用当前与历史航班信息对预测结果进行修正,实现对目标时间段内各区域内到港客流的预测。基于国内某大型空港综合交通枢纽内到港客流的历史数据展开验证,结果表明,与代表性的预测模型(历史均值模型、自回归差分滑动平均模型、支持向量机回归模型、长短时记忆神经网络、门控循环单元模型、时间图卷积网络)相比,该方法在测试集上的均方根误差和平均绝对值误差均取得最小值,相较于预测精度第二的时间图卷积网络,预测时间范围为5、15、30 min时,均方根误差分别降低了4.19%、7.15%、7.79%,平均绝对值误差分别降低了9.72%、5.05%、8.89%,说明该方法能够更真实地反映不同区域不同时间段内的客流变化趋势,有助于合理地进行空港综合交通枢纽的运力资源配置。

呼和浩特新机场综合交通枢纽布局规划设计

近年来,随着中国民航事业的飞速发展,呼和浩特白塔机场旅客吞吐量一路攀升,目前机场设施已严重饱和,无法应对现今快速增加的民航旅客业务量,而白塔机场原场址已不具备进一步扩建的条件。为应对航空业务量持续快速增长、促进区域经济社会发展、完善综合交通运输体系,建设呼和浩特新机场势在必行。该文深入研究了呼和浩特新机场综合交通枢纽布局规划设计,旨在制订科学合理的道路交通方案,优化交通组织流线,提高机场陆侧交通通行效率;一方面支撑了该项目的工程建设,另一方面也可为其他综合交通枢纽的建设提供参考。

基于自动驾驶应用的空港新型货运集疏运模式探索——以上海浦东机场为例

传统的空港货运集疏运模式存在物流组织不够高效、出入口道路交通易拥堵、可靠性和时效性有待提升等问题,对地区发展、道路交通、城市环境持续带来负面影响。以提升上海浦东机场货运集散能力、缓解集疏运货运交通对城市交通的影响为目标,通过调研国内外关于空港货运模式的相关研究,提出了“多货运枢纽+专用通道”的新型集疏运模式,分析了货运枢纽的布局形式,运输装备制式、专用通道的布局形式及其和货运枢纽的衔接方案。研究可为提高空港货运系统效率、降低运输成本、促进全球贸易发展提供解决方案,同时,也为推动自动驾驶技术在货运领域的应用提供有益的参考和经验。

基于改进蚁群协同算法的枢纽机场场面滑行道优化调度模型

滑行道连接停机位和跑道,是机场场面调度的重要关键环节。基于飞机滑行时的冲突约束和跑道资源的动态分配,采用改进蚁群协同算法与滑动窗口控制相结合的方法,对滑行道进行优化调度。在保证滑行道零冲突、兼顾单个航班滑行时间的前提下,缩小机场进出港航班总滑行时间。对国内某枢纽机场的滑行道调度仿真实验表明,所提出的方法和模型具有明显的优势,可为枢纽机场的场面滑行调度提供决策支持。

停机位指派模型的排序模拟退火算法

实时的停机位指派对减少枢纽机场航班中转时间起着重要作用,但是停机位指派问题是NP-hard问题,常用的启发式算法计算效果较差.本文设计了一种排序模拟退火算法以求解枢纽机场的停机位指派问题.该算法首先根据停机位期望偏好值和航班客座率进行排序以得到模拟退火算法的初始解,然后运用经典模拟退火算法求解最优指派结果.算例表明,随着航班数量的增加,排序模拟退火算法的计算精度优于经典模拟退火算法,计算效率优于CPLEX软件且具有较快的收敛速度,为实时解决枢纽机场停机位优化指派问题提供了可能.

基于最短路的中枢辐射航线网络鲁棒优化方法

中枢辐射航线网络是充分体现规模经济的一种网络构形。航空公司构建适合自身发展的中枢辐射航线网络已变得越来越重要。本文针对成本和需求的不确定性,采用鲁棒优化的方法对中枢辐射航线网络进行规划设计,并将最短路算法加以改进提出了求解的精确算法,得到了可以适用于多种可能情景的鲁棒解。算例表明鲁棒优化方法具有很好的实用价值。

面向机场时段差异的航班延误免疫预测算法

为提高枢纽机场航班延误预测的准确度,提出面向机场繁忙时间段差异的航班延误免疫预测算法。基于生物免疫机制,结合机场实时运行情况,对之前提出的免疫否定选择算法进行改进。根据机场在一天内不同时间段繁忙程度的差异性自适应地调整算法中检测器的参数,充分利用机场在各个时间段的不同繁忙程度对延误产生的影响,得到更加准确合理的预测结果。仿真结果表明,与原方法相比,采用改进后方法预测的结果误差率减小,自适应性更好,与实际情况的拟合度更高。

多模式枢纽网络中高铁与航空票价优化模型

针对高铁和航空共存的客运枢纽网络,考虑枢纽机场容量,建立了求解多模式枢纽网络中高铁和航空的最优票价问题的双层规划模型,其中上层最大化航空和高铁各自的利润,下层是竞争市场中的随机用户均衡,为求解该模型,设计了基于灵敏度分析的启发式算法.最后,利用实际枢纽网络的算例验证了模型和算法的有效性.结果表明,当枢纽机场容量限制增强时,利润贡献最大市场的票价变化幅度最小,所以枢纽容量应优先满足该市场需求.

枢纽机场竞争力评价研究

在对机场运营经济特性进行分析的基础上,界定机场竞争力内涵,针对枢纽机场运营特征建立枢纽机场竞争力评价指标体系,运用多级模糊综合评价方法,收集首都国际机场数据进行实证分析。研究分析结果显示,所建立的枢纽机场竞争力评价指标体系科学合理,多级模糊综合评价方法能够很好地解决评价指标以及评价等级判定的模糊性问题,评价结果能够客观地反映枢纽机场竞争力的总体水平,枢纽机场可以根据评价结果有针对性地进行竞争力的培育与建设工作。