机场航空器滑行路径优化技术研究

发布时间：2017-08-05 16:23

  本文关键词：机场航空器滑行路径优化技术研究

  更多相关文章： 网络模型 滑行道 滑行冲突 路径优化 多目标优化

【摘要】：滑行道是连接跑道系统与停机坪系统的重要环节,是机场场面非常重要的资源。滑行路径优化是在短期内提高场面运行效率、降低滑行成本、减少环境污染的重要途径,不管从经济角度还是从环境角度都有着重要的意义。本文重点研究滑行路径优化相关技术,从理论上提出滑行路径优化方法并对其进行深入研究,建立优化模型,再从实际运行层面通过实例检验理论研究成果。本文首先对课题的研究背景和意义进行了阐述,凸显课题研究的重要性和必要性,并对国内外研究现状进行归纳和总结,并指出其中的不足,提出本文研究内容。本文所研究的对象是滑行道,它是机场的重要资源,在机场场面运行中发挥着重要的作用,对场面运行效率也有着重要的影响。本文以机场系统为出发点,对其结构及运行进行了简单的介绍和分析,建立了机场场面网络模型,详细介绍了滑行调度相关问题。基于滑行道运行,以滑行过程中时间和油耗为切入点研究滑行油耗和滑行时间的关系,提出基于滑行时间和滑行油耗的滑行策略选择的多目标优化模型,采用基于免疫的群体自适应算法(PAIA)进行求解,并用实际案例验证并得出结论。最后从滑行道冲突入手,介绍了滑行冲突的类别及其探测解脱方法,提出基于滑行冲突解脱择优的滑行路径优化问题,使用A*算法搜素最优路径,通过择优选择冲突解脱方式来缩短滑行过程的总时间,并用案例分析了择优选择冲突解脱方式的可行性和优势。
【关键词】：网络模型 滑行道 滑行冲突 路径优化 多目标优化
【学位授予单位】：南京航空航天大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：V35
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 缩略词9-10
• 第一章 绪论10-15
• 1.1 研究背景及意义10-11
• 1.2 国内外研究现状11-13
• 1.3 本文主要研究内容13-14
• 1.4 本章小结14-15
• 第二章 滑行路径优化问题概述15-24
• 2.1 机场系统15-17
• 2.2 机场场面网络模型17
• 2.3 滑行调度运行分析17-22
• 2.3.1 场面运行过程分析17-18
• 2.3.2 滑行道分类18-19
• 2.3.3 滑行调度19-21
• 2.3.4 滑行调度受限因素21-22
• 2.4 滑行路径优化问题描述22-23
• 2.5 本章小结23-24
• 第三章 基于滑行时间和滑行油耗的滑行策略选择24-34
• 3.1 航空器滑行耗油分析24-25
• 3.2 航空器滑行时间和滑行油耗关系描述25-26
• 3.3 滑行策略选择问题的前提假设26-27
• 3.4 滑行策略选择问题的优化模型和约束条件27-28
• 3.4.1 约束条件27
• 3.4.2 目标函数27-28
• 3.5 免疫的群体自适应算法28-31
• 3.5.0 基于免疫的群体自适应算法简介28
• 3.5.1 算法的应用28-29
• 3.5.2 基于免疫的群体自适应算法的滑行策略选择问题的优化模型求解29-31
• 3.6 案例分析31-33
• 3.7 本章小结33-34
• 第四章 基于滑行冲突解脱策略择优的滑行路径优化34-50
• 4.1 滑行道冲突34-36
• 4.2 地面管制间隔标准36-37
• 4.2.1 航空器滑行中的纵向间隔标准36-37
• 4.2.2 航空器在滑行道交叉处的等待37
• 4.2.3 航空器在跑道外等待37
• 4.3 滑行道冲突探测及解脱37-41
• 4.3.1 冲突探测的概念与一般方法37-38
• 4.3.2 机场网络模型下的冲突探测38
• 4.3.3 追尾冲突探测及解脱38-39
• 4.3.4 交叉冲突探测及冲突39
• 4.3.5 对头冲突探测及解脱39-41
• 4.4 滑行路径优化模型41-43
• 4.5 A*算法43-46
• 4.5.1 A*算法介绍43
• 4.5.2 基于A*算法的滑行路径优化43-46
• 4.6 算例分析46-49
• 4.7 本章小结49-50
• 第五章 总结与展望50-52
• 5.1 总结50
• 5.2 展望50-52
• 参考文献52-55
• 致谢55-56
• 在学期间的研究成果及发表的学术论文56

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本文编号：625817