危险天气下扇区空域复杂度和容量

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1、硕士学位论文危险天气下扇区空域复杂度和容量研究生姓名：马岚导师姓名：高伟副教授2015年6月7日分类号：V355密级：公开UDC：656.7学号：1203037中国民航大学硕士学位论文危险天气下扇区空域复杂度和容量研究生姓名：马岚导师姓名：高伟副教授申请学位类别：工程硕士学科专业名称：交通运输工程所在院系：空中交通管理学院论文答辩日期：2015年6月7日2015年6月7日AirspaceComplexityandSectorCapacityResearchConsideringHazardousWe

2、atherADissertationSubmittedtoCivilAviationUniversityofChinaFortheAcademicDegreeofMasterofEngineeringBYMaLanSupervisedbyAssociateProfessorGaoWeiCollegeofAirTrafficManagementCivilAviationUniversityofChina7thJune,2015中国民航大学学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导

3、下进行的研究工作及取得的硏巧成果。，尽我所知，除了文中特别加Ｗ标注和致谢的地方外论文中不包含其他人已经发表或撰写过学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。的研巧成果，也不包含为获得中国民航大一与我同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。Ｐ？研究牛雜名：２／：日期长也中国民航大学学位论文使用授权声明中圃民航大学、中閨科学技术信息研巧所、国家图书馆有权保留本人所送交学位论文的。、本人电子文档的内容和复印件和电子文档，可缩印或其他复制

4、手段保存论文［＾粟用影印’一，（，可Ｗ公布包纸质论文的内容相致。除在保密期内的保密论文外允许论文被查阅和借阅括刊登）论文的全部或部分内容。论文的公布［包括刊豐）披权中團民航大学研究生部办理。。奉曰期＇：；Ｕ研巧生签名：导师签名沛＿中国民航大学硕士学位论文摘要高度拥挤的空域中，危险天气快速变化且预报误差较大的条件下，预测扇区容量以及优化空域中交通流是非常复杂的问题。危险天气具有难以准确预报其强度和范围的特点，给危险天气下空域容量评估带来了困难，而空域动态容量的评估是有效实施空中交通流

5、量管理的基础。目前基于航空器架次的空域容量评估方法很难映射出交通态势、扇区结构及管制员负荷之间复杂关系，运用复杂度评估空域系统运行能力已成为当前空中交通管理领域的研究热点。本文首先从复杂度来源角度，对空域复杂度进行分析和定义，总结了目前空域复杂度研究方法。针对危险天气下空域容量评估研究尚未形成成熟理论的现状，通过重点介绍航路利用率、最小割最大流、随机空域容量等方面的理论成果，尝试理清目前国外理论研究的范围与框架，指出了该领域未来的研究方向和存在的关键问题。其次，本文基于空域复杂度评估方法中的扰动分析

6、思想，根据扇区运行实际情况，建立扇区、航班流、危险天气模型，采用调速法进行飞行冲突探测与解脱，定义空域复杂度计算方法，设计了复杂度可视化表示方法，对预测和降低空域复杂度提供支持。仿真结果表明，该方法能够反应出扇区交通态势微观特征，向空中交通管理提供了决策支持工具。最后，采用了最大流最小割扩展定理评估危险天气存在时扇区最大通行量，应用Folyd算法求解最短路径，确定扇区最大通行量。通过随机的多组天气数据，拟合回归危险天气覆盖百分比与扇区最大通行量的方程式和曲线。仿真结果表明，回归方程拟合准确度较高，对

7、于预测危险天气对扇区的影响有一定借鉴意义。关键词：危险天气；空域复杂度；交通流扰动分析；调速法；扇区容量；最大流最小割I中国民航大学硕士学位论文AbstractIt'saverycomplexissuetopredictsectorcapacityandoptimizetrafficflowinthehighlycongestedairspaceduringweatherevents.Thecurrentmethodofairspacecapacityestimationbasedonaircraf

8、tcountsishardtomapoutthecomplexrelationshipbetweentrafficsituation,sectorstructureandcontrollers’workload.Becausetheintensityandscopeofhazardousweatherhasdifficultyinforecastingaccurately,itmakesairspacecapacityestimationunderhazardousw