面向多跑道机场航班延误恢复的机场噪声预测研究

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1、硕士学位论文面向多跑道机场航班延误恢复的机场噪声预测研究研究生姓名：胡惠裕导师姓名：徐涛教授2016年5月3日分类号：TP399密级：公开UDC：004.9学号：1305017中国民航大学硕士学位论文面向多跑道机场航班延误恢复的机场噪声预测研究研究生姓名：胡惠裕导师姓名：徐涛教授申请学位类别：工学硕士学科专业名称：计算机科学与技术所在院系：计算机学院论文答辩日期：2016年5月3日2016年5月3日ResearchonAirportNoisePredictionforMulti-runwayAirportFlightDelayRecoveryADis

2、sertationSubmittedtoCivilAviationUniversityofChinaFortheAcademicDegreeofMasterofScienceByHUHui-yuSupervisedbyProf.XUTaoCollegeofComputerScienceandTechnologyCivilAviationUniversityofChinaMay2016摘要近年来，随着民航客货运输量的迅猛增长，国内许多机场通过增加跑道数量、扩建机场规模来增加机场容量，在提高了吞吐量的同时也造成了航班使用跑道的不确定因素增加和机场噪声影响

3、问题的加剧。多跑道机场数量与日俱增，航班、跑道、飞行程序之间的组合更加多样化，噪声影响分布不同，导致多跑道机场的噪声预测问题与以往的预测方式不一样且更加复杂。目前的预测方法主要面向单跑道单次飞行事件的噪声预测问题，而机场噪声具有声级高，影响范围广，不稳定的特点，对于航班延误恢复时段大量航班密集起飞产生的“短时高噪”现象，使用已有的预测方法将会产生较大误差，难以适用。因此，进行航班延误恢复时段的多跑道机场噪声预测研究很有必要。现有的预测方法主要面向单跑道的噪声预测问题，对于目前因机场新建、扩建、跑道日益增加和航班延误恢复时段航班密集起飞而导致噪声影响加

4、剧的问题，本文提出了“噪声等效”的概念，基于一种带约束条件的混合聚类算法，构建了一种基于机场噪声等效的航班聚类模型，实现了航班跑道的等效匹配,减小了多跑道机场航班延误恢复时段航班使用跑道不确定的因素。在此基础上，通过BP(BackPropagation)神经网络和NPD(Noise-Power-Distance)曲线插值的方法分别构造了机场噪声等效预测模型，预测出一定时段的噪声平均能量，为行业主管部门提供依据和参考。最后，通过理论及实验证明，该预测模型把噪声预测的不确定性因素抵消后大幅度提高了预测的准确率，实现了对多跑道机场在航班延误恢复时段的噪声等

5、效预测。机场周围的噪声影响分布主要受飞行航迹控制，噪声大小主要受机型、飞行参数影响。为了更方便快捷的从全局上预测和评估航班延误恢复时段的多跑道机场的噪声影响情况，基于不同跑道进行航迹聚类和机型聚类，把聚类结果的每簇中心航迹和代表机型数据组合导入INM(IntegratedNoiseModels)计算噪声值构成噪声数据库，通过贝叶斯分类算法构建了一个基于贝叶斯分类的多跑道机场噪声优化预测模型。输入航班号、机型、航迹簇类别、目的地、出港点等基础数据即可快速得到噪声预测结果。实验结果表明，该模型不仅能够预测航班放行正常时段的噪声影响，还可以在一定误差范围内

6、方便快捷地预测出航班延误恢复时段的机场周围敏感点的噪声。关键词：航班延误恢复；多跑道机场；机场噪声预测；噪声等效；贝叶斯分类IAbstractInrecentyears,withtherapidgrowthofcivilaviationpassengerandfreighttransportvolume,manydomesticairportsincreasethecapacityoftheairportbyincreasingthenumberofrunwayandtheexpandingofthescaleoftheairport.Theincr

7、easeinthroughputalsocausesintheincreaseoftheuncertaintyfactorsintheuseoftherunwayandtheaggravationoftheairportnoiseimpact.Withtheincreasingnumberofmulti-runwayairport,thecombinationsofflights,runwaysandflightproceduresaremorediverseandnoisedistributionisdifferent,sothatthenoise

8、predictionmethodsofmulti-runwayairportsaredifferentand