基于动态扇区的空域与飞行流量两阶段协同规划模型及算法

针对管制扇区动态规划与飞行流量时空调配的耦合问题,考虑运行容量、效率等目标,建立了两阶段协同规划模型及求解框架。第一阶段根据自然航路点和流量分布,结合Voronoi图与图论模型构建有限元加权图拓扑抽象,以均衡管制负荷和减少协调移交负荷为目标,基于遗传算法适应性生成扇区结构;第二阶段综合等待和改航策略,以缓解区域总延误和该区域造成的区域外延误为目标,同时兼顾均摊延误和减少延误架次,在区域内容量约束和其他区域对该区域的流控约束下,基于NSGAII进行流量时空优化。按照优先级顺序实施策略流程,为缓解空中交通拥堵探索综合施策框架。仿真结果表明,所提出的模型算法可为提升空管运行品质提供辅助决策支持。     

基于Voronoi图和改进K-means的扇区优化研究

扇区划分是空中交通管制的一项重要工作,合理的扇区划分能够提高空域的使用率,保障航空器的飞行安全。鉴于平峰时段的扇区划设不能很好适用于复杂空情的现状,提出一种基于Voronoi图和改进K-means的扇区优化方法。依据空情态势构建冲突网络,结合航空器速度障碍关系和复杂网络理论提出了扇区综合管制负荷计量方式。依据负荷值采用改进K-means聚类方法确定了合理的聚类中心作为Voronoi图的生成元,从而使用Voronoi图的划分方法生成合理边界来优化扇区。采集厦门空域管制扇区数据作为仿真场景进行了计算分析,结果表明,在繁忙时段,优化后的扇区管制负荷平均方差相比原扇区降低了66.04%,平峰时段降低了13.88%,达到了均衡扇区负荷的目的,验证了扇区优化方法的有效性,为现有的扇区划设工作提供了参考依据。     

基于区域扇区复杂性因素的管制员工作负荷评估 模型研究

航空运输是一种重要的交通运输方式,近年来,随着我国经济的快速发展,航空交通运输量也在随之增加,因而给空中交通安全管制带来了更大的挑战.对空中交通运行秩序和运行安全来说,空中交通管制员的工作质量是至关重要.当前空管员往往具有较大的工作压力,一旦工作负荷过高,可能影响工作效率,进而对空中交通安全产生影响.对此,可以采用给予区域扇区复杂性因素的评估模型,对管制员的工作负荷进行准确、科学的评估,合理安排管制员的工作任务,更好的确保空中交通安全.     

空中交通管制调速指令的探讨与分析

调速指令是区域空中交通管制员调配飞机水平平飞间隔和走廊口进港间隔的最重要的管制调配手段之一.本文主要通过介绍和深刻分析管制员调速指令中的速度和飞机地速之间的关系,从而计算出管制员在实际指挥工作中调速具体值.最后通过举例说明在实际管制工作中认识调速指令本质的重要性.     

空中交通管制扇区运行结构优化

近些年,我国在航空事业上取得了飞跃式的发展,对国民经济水平的不断提高做出了巨大的贡献.为了提高空中交通管制的高效性与实效性,应重视空中交通管制扇区运行结构的不断优化,打造更为科学、有效的空管运行机制,以提高空中交通运行的安全性.针对此项问题,本文就空中交通管制扇区运行结构进行了分析与探究.     

雷达引导路径和引导点在雷达管制工作中的作用分析

近年来我国民航事业发展迅速,航班量日益剧增,加大了空中交通管制工作负荷,特别是北上广地区尤为突出。我国繁忙机场基本都以雷达管制为主要的管制手段,为降低雷达引导工作负荷、降低通讯失效以及管制扇区超障高的风险,更好实现飞行员与管制员相互配合与交互检查,各地区进近、区域管制工作中逐渐引入了雷达引导路径和雷达引导点,现就其在实际工作中的作用进行分析。     

基于管制员负荷的扇区容量评估工具开发

为使空管部门能够对管制扇区容量进行自主评估,基于管制员工作负荷在Matlab平台上进行了容量评估工具的开发。首先对扇区容量和管制员工作负荷概念、回归模型及其在本工具中的应用进行了介绍,然后对工具的硬件结构及软件模块进行了描述,最后利用该工具对南北分流均可用情况下的乌鲁木齐区域04号扇区进行容量评估并给出建议值。结果表明,该工具提高了容量评估的效率,可以作为一种有效的辅助工具。     

如何快速判断两机是否满足相对穿越间隔

空中交通管制员的主要工作是保障飞行安全,及保障飞机之间时刻满足最低飞行间隔要求,飞行间隔包括水平间隔和垂直间隔.本文主要分析了实际管制指挥工作中垂直间隔的调配的一个技巧即如何快速判断两机是否满足相对穿越间隔,通过深层次和理论层面的分析实际指挥中的一些相对穿越高度的调配,找出一个可以在实际指挥工作中应用的管制技巧,并举例应用该技巧,从而可以更合理的制定管制调配预案,可以在相同的管制条件下提供给机组更加充裕的安全余度和更人性化的管制服务.     

空中交通指挥中调速范围的分析

本文旨在分析飞机调速范围的影响因素.本文先对速度的各种限制条件进行分析,并推导出各种条件下速度范围的计算方法.最后,分析并讨论了飞机重量、飞行高度等对飞机速度范围的影响,从而使管制员在实际指挥调整飞机速度时更加准确高效,增加管制安全余度.     

基于非线性规划的空域扇区结构优化设计

根据管制员的工作负荷及负荷模型,构建扇形结构划分的数学模型,并采用非线性划法简化运算过程.并结合广州终端区域空间扇形结构优化设计为例,分析基于非线性规划的空域扇形区结构优化设计的结果.     

民航空中交通管理自动化系统的分析与设计

飞机随着空域密度越来越大,在空中越来越容易发生各种各样的冲突,与此同时,空中交通管制员也越来越依赖雷达等监视系统进行监视.所以对雷达系统的要求也越来越高.航空管制员通过传统的雷达系统,只能观测到飞机位置和应答机等这些相对原始的信息,而且观测的位置也只是有限的范围内,除此之外,不能利用传统的雷达实现其他的功能操作,这离现代的空管运行的要求还有很大的差距,为了保障空域飞行的安全,降低航班延误的概率,降低飞机冲突的发生,有必要建立健全一套自动化的民航空中交通管理系统,有效的管制雷达等监视系统.本文笔者根据实际空管部门的情况,结合对空中交通管制的需求,进行了分析,对于建设民航空中交通管理系统如何实现自动化提出了建设性建议.     

兰州区域扇区运行状态仿真分析

随着民航业的快速发展,飞行流量不断增加,空域运行状态愈加复杂。基于TAAM (全空域与机场建模工具)软件,建立兰州区域扇区仿真模型。根据仿真运行数据,从扇区流量、扇区潜在冲突、扇区工作负荷等方面对空域运行状态进行研究,分析当前空域条件下管制运行中存在的问题,为空管部门进行空域结构调整和扇区划分提供数据支持和参考。     

扇区细分的永磁同步电机直接转矩控制系统建模与仿真

传统永磁同步电机直接转矩控制系统转矩脉动大,且当考虑定子电阻影响时,其电压矢量选择在扇区分界线附近会出现错误,导致控制性能变差.分析了扇区细分的直接转矩控制系统,以传统6扇区分界线为中心再开辟6个扇区,将空间平面划分成12扇区,改进了电压矢量选择表.在MATLAB中对2种控制方法进行建模并仿真.结果表明,采用扇区细分的控制方法能够较好地抑制转矩脉动,具有更好的控制性能.     

扇区动态分流方案探讨

管制扇区(CONTROL SECTOR)是飞行管制的基本单位.一般情况下航空管制把区域管制区或者终端(进近)管制区划分为两个或者两个以上的部分,每个部分称为一个管制扇区.目前的扇区划设方法主要有两种:静态和动态.静态的扇区划设是固定的,不能随空中交通流量的变化而变化;而动态的扇区划设可以很好的解决这一问题.     

进近管制员工作负荷研究

随着空中交通流量的迅速增长,使得空中交通管制员的管制工作量不断地增加,而其工作负荷又直接影响管制空域的飞行容量。因此,有关管制员工作负荷的研究对于空域容量、空域利用率以及空域的安全等有重要意义,并且对于管制员的培训工作及工作制度设置也有一定的帮助作用。本文首先简要地介绍了管制员工作负荷的研究背景、国内外研究现状以及相关的研究方法;然后介绍了进近管制,特别是雷达管制以及管制员工作负荷及其分类,为以下的管制员工作负荷模型提供了基础支持。     

基于复杂网络的管制员负荷评估

空中交通管制员是管制工作的核心.管制员所承受的工作负荷的大小对其工作状态具有直接影响,分析确定管制员工作负荷对维护空中安全具有重要意义.文章提出一种融入速度障碍法的复杂网络对管制员工作负荷进行评估的方法.首先利用速度障碍法,对航空器的位置信息、速度信息等因素进行综合分析,获得对空中状况更合理、更符合实际的描述,然后对复...     

未知环境中无人机实时航路规划的模糊控制

指出了未知环境下无人机实时航路规划与航路规划的关系;提出了模糊控制用于实时航路规划的算法.根据模糊控制和航路规划原理,构造了模糊控制规则库;将传感器实时探测的信息送给模糊控制器进行处理,得到水平偏转角控制量,使无人机规避障碍同时飞向目标点.用MATLAB进行仿真验证,仿真结果证明了算法的有效性.     

基于历史数据的管制员通信行为特征分析

管制员的语音通信行为对空中交通的安全高效运行至关重要。借鉴人类动力学的理论和方法,深入分析了北京、上海、重庆和贵阳4个地区繁忙扇区的管制员语音通信数据,通过研究其时间分布特征挖掘了空中交通管制员的动力学行为。首先使用去趋势波动分析法发现管制员通信间隔时间的长程相关性;然后使用最大似然估计法近似判别所有通信间隔时间较符合逆高斯分布,而通信时间间隔大于11 s的数据更符合幂律分布特征,且幂指数 。分析结果表明,人类在面临压力时执行任务的动力学行为与其他日常行为相似,行为发生的间隔分布具有重尾特征,个体的分布具有差异性;管制扇区的类型,即区域管制扇区和进近管制扇区对管制员行为特征的影响不明显。     

国内中小机场管制员兼职航行情报工作的可行性分析

目前国内许多中小支线机场由于飞行服务席位业务量比较少,很多支线机场都由空中交通管制室代替处理飞行计划、飞行动态电报、对内外协调等工作,而未设立单独的空中交通报告室或飞行服务室.对于这一个机场来说,飞行信息服务与飞行管制服务同样重要,而航行情报服务工作对保障飞行安全有举足轻重的作用.航行情报信息的错误或者缺失可能会给多架次航班的飞行埋下安全隐患.因此,这类机场的管制员兼职航行情报工作非常有必要.(本文中的管制员均指从事管制指挥工作的管制员,不包含飞服席位管制员)     

基于航行系统体系结构的动态空域规划

对于动态化的空域规划管理而言,不仅要能够完成国家战略层面的航路、航线规划任务,而且,还需要凭借以往的实践经验以及复杂的系统运行状况等内容,来评估当前独立管制扇区的优化管理,进而满足日益增长的航行系统体系运行需求,解决空域管制的实际问题.本文就针对航行系统体系结构的相关内容进行剖析,并探究基于该系统结构的动态空域规划的实际成果,以期为相关领域的深入探究带来启示.