机场及终端区仿真建模技术研究

《机场及终端区仿真建模技术研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、中国民航大学硕士学位论文机场及终端区仿真建模技术研究姓名：张鹏申请学位级别：硕士专业：交通运输规划与管理指导教师：徐肖豪;王洁宁20070312摘要机场及终端区是飞行流量最密集的区域，航空运输量的增加，使得该区域内交通变得十分拥挤，管制员工作负荷不断增加。如何为管制员提供良好的决策支持，减轻管制员工作压力，是管制部门亟待解决的主要问题之一。本文从这一实际需求出发，针对机场及终端区系统庞大复杂难以用解析模型描述的特征，采用建立计算机仿真模型的方法对系统进行研究。为满足决策支持的要求，在仿真模型中嵌入了基于Memetic算法的优化模块，使得仿真模型在准确反映机场及终端区运行状况的基础上，具各

2、自动寻优功能。为降低仿真建模的复杂度和难度，本文将整个系统划分为飞机起飞／着陆调度、地面滑行、停机位分配三个模块，对应航空器在跑道、滑行道和停机位运行的三个阶段。针对管制员在每一阶段的任务和航空器运行的特征，分别完成优化算法的设计和仿真模型的建立，其中地面滑行阶段引入了动态路径优化技术，较好地解决了航空器地面滑行路径选择问题。综合各模块的仿真模型，建立了机场及终端区整体仿真模型，并采用多维矩阵编码方式实现了各模块优化算法的融合。最后，设计和开发了管制员决策支持系统输出界面，并对后续工作提出建议。本文以上海浦东国际机场为样本，对仿真模型的有效性和优化功能进行了验证。实验结果表明，仿真模型准

3、确可靠，优化后的运行方案有效减少了航班延误，实现了管制员决策支持功能。关键词：机场终端区空中交通管制决策支持仿真模型优化Airportandterminalairspacearethebusiestareainairira伍C．Withthegrowthofairtransportation，trafficjaminthisareaisbecomingmoreandmoreserious，andworkloadofairtrafficcontrollerbecomesunbearable．HowtoprovidegooddecisionsupportforATC，isoneofthemo

4、sturgenttasktoATCunit．Consideringtherequirementofairtrafficcontrolunitoperation，thispapersetupasimulationmodeltoanalyzeairportandterminalairspaceoperation,becausemathematicmodelisnotfittothisenormousandcomplexsystem．Tosatisfytherequirementofdecisionsuppen，anoptimizemodulebasedonheuristicalgorithm

5、iSimbeddedinsimulanonmodel．ThUSthesimulateresultsnotonlyrepresenttheoperationstatusofairportandterminalairspace，butalsocanoptimizeautomatically．Toreducecomplexityanddifficultyofsimulationmodeling，thispaperdivideswholesystemintothreesub—models：aircraftdepartureandlandschedule，groundtaxiandgateassi

6、gnment，correspondtothreephasesofaircraftmovement．BasedoncharacterofATCdutyandaircraftmovementineachphase，accomplishoptimizealgorithmdesignandsimulationmodelingrespectively．Espaciallyingroundtaxiphase，dynamicrouteoptimizationtechniqueisusedtosolvetheproblemofaircraftgroundtaxiroute．Then，basedoneac

7、hsub-model，thewholesimulationmodelofairportandterminalairspaceissetup，andcombineeachoptimizealgorithmsthroughmulti-dimensionmatrixmode．Atlast,completesoutputinterfaceoftheATCdecisionsupport，andgivesuggestiontosuccedent