空中交通流量管理动态网络流模型及实现算法的研究

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1、南京航空航天大学硕士学位论文摘要随着我国航空运输业的迅速发展，由于气象原因所引起的空中交通延误问题越发严重。目前，当航路受恶劣天气条件影响时，相关部门通常采用地面等待策略对航班进行调配，直到航路容量恢复。因此造成了严重的航班延误和巨大的经济损失。为了缓解这一矛盾，空中交通流量管理中的改航策略正日益受到国内外学者的普遍关注，并已经成为重要的研究课题。本文首先对空中交通流量管理问题进行了归纳与综述，并针对改航问题，较深入地探讨了多任务动态网络流模型和马而可夫天气模型。接着，文章在分析比较了两种已有的多

2、任务动态网络流模型实现算法（拉格朗日乘子法和改进的A*算法）后，结合人工智能遗传算法，研究提出了一种新的模型求解方法。最后，论文对改航问题进行了系统结构与功能模块的设计，并对多任务动态网络流模型和所提出算法进行了计算机仿真实现，验证了其可行性。关键词：空中交通，战术流量管理，动态网络，改航问题，遗传算法I空中交通流量管理动态网络流模型及实现算法研究AbstractAstherapiddevelopmentofairtraffictransportationinournation,theairtraf

3、ficdelayproblemcausedbyseverelyweatherhasbecomeworseandworse.Whentheairrouteswerebeingaffectedbythebadweather,weusedtoimposeGroundHolding(GH)toflightsuntilthecapacitiesrecovered,complyingwithenormouslossanddelay.Inordertochangethissituation,moreandmore

4、workhasbeendevotedonairtrafficrerouteproblemrecently.TheReroutinghasbecomeasignificanttopicaroundtheworldnow.Thisthesisfirstpresentsacriticalreviewoftheairtrafficproblem.Thenitgivesadiscussionaboutmulti-commoditydynamicnetworkflowmodelandstationaryMark

5、ovchainweathermodel.AftercomparingwiththeLagrangianGenerationAlgorithmandA*Algorithm,thisarticleaddressesthemulti-commoditydynamicnetworkflowmodelwithaGeneticAlgorithms(GA).Attherestpartofthisarticle,abriefdedesignforreroutingsoftwarearealsoprovided.Ke

6、ywords:ATFM,TacticalModel,DynamicNetwork,GeneticAlgorithm,ReroutingII南京航空航天大学硕士学位论文图、表目录图1.1图2.1图2.2图2.3图4.1图4.2图4.3图4.4图4.5表2.1空中交通流量管理层次图.......................................................................44个机场、6个扇区的网络图...........................

7、....................................12机场模型.................................................................................................13二维马尔可夫模型天气变化图.............................................................17改进的遗传算法流程..........................

8、...................................................34系统结构关系示意图.............................................................................35系统主界面..........................................................................................