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1、Vol.41，No.5第41卷第5期October，2015SichuanBuildingMaterials2015年10月基于贝叶斯网络的飞机推出开车时间预测理论研究徐广福,王剑辉(中国民航飞行学院空中交通管理学院,四川广汉618307)摘要:飞机的机场运行过程主要包括到达走廊口、1贝叶斯网络介绍及构建降落、进港地面滑行、滑入机位、过站机位推出、离港地面滑行、起飞、走廊口出发等过程。其中,飞机的进离港贝叶斯网络又称信度网络,是目前不确定知识表达和滑行研究和停机位指派研究已经较为深入,并取得了一些推理领域最有效的理论模型之一。从1988年由Pearl提
2、出理论实践成果。关于飞机推出的研究,在国内外尚未突破。后,已经成为近十几年来研究的热点。一个贝叶斯网络是若能制定出飞机推出提前量时间表则能在一定程度上缓解一个有向无环图(DirectedAcyclicGraph,DAG),由代表变量运行压力。本文着重通过贝叶斯网络预测对飞机机位等待节点及连接这些节点有向边构成。节点代表随机变量,节时间优化。通过该方法可以避免飞机推出开车后等待时间点间的有向边代表了节点间的相互关系(由母节点指向其过长,减少不必要的燃烧消耗等一系列的损失和麻烦。因子节点),用条件概率进行表达关系强度,没有母节点的用此,本文具有重大的经济意
3、义。先验概率进行信息表达。节点变量可以是任何问题的抽象,关键词:贝叶斯网络;飞机等待;时间优化;时间预如:测试值、观测现象、意见征询等。适用于表达和分析测不确定性和概率性的事件,应用于有条件地依赖多种控制中图分类号:V271文献标志码:B因素的决策,可以从不完全、不精确或不确定的知识或信文章编号:1672-4011(2015)05-0148-03息中做出推理。用贝叶斯网络能有效地进行多变量的联合DOI:10.3969/j.issn.1672-4011.2015.05.073预测、因果推理、不确定性知识表达、模式识别、图像处理及因果数据挖掘。0前言贝叶斯
4、网络的构建首先由专家根据实际情况确定模型近年来,因各种原因造成的飞机延误导致旅客滞留时机构,即有向无环图。然后再利用其他方法确定每个节点间过长,由此引发的一系列冲突问题逐渐引起人们关注。的条件概率。为了保障模型的客观性和可靠性,对飞机推为了减少飞机延误造成损失,民航各单位分别采取不同方出开车时间预测采用历史统计数据、飞机运行相关数据分法来缓解情况,例如采用延迟登机、登机后飞机在停机位析。比如飞机推出开车时间要受天气情况、航路间隔、尾等待、飞机推出开车后在停机坪等待等各种方法。在大流流间隔、机场运行设备、进离港冲突、航空公司运行、相量机场飞机推出开车后由
5、于滑行冲突、起降冲突等问题难邻机位使用情况等等各方面条件的影响。其中天气情况采免会出现飞机开车后等待时间过长,飞机开车后等待时间用某地不同季节以及同一季节某天不同时间段的历史统计过长不仅会占用滑行道,影响其他航班飞行,容易造成航数据进行分析。将上述各方面的因素与专家知识相结合来班延误,而且会增加燃油消耗,造成运行成本的提高。因构建贝叶斯网络。由于各方面的因素,使飞机不能准时地此,需要对不同停机位飞机推出时间的预测,而贝叶斯网按照预先的航班时刻执行,存在大量不确定性环境因素。络专门用于概率预测的理论,通过贝叶斯网络的预测,得曾发生管制员给出飞机推出开车时
6、间,飞行员因为航空公到更加合理的飞机推出时间提前量,减少飞机在滑行道等司内部协调问题,请求延迟;也发生过因临近机位飞机推待时间,减少航班延误。根据不同停机位距停机坪出口的出开车故障,影响相邻机位飞机推出开车;因此,本文将距离分组建立提前推出量时间表,让模型更具有通用性。结合贝叶斯网络的相关理论,对飞机推出开车时间进行分本文着重通过贝叶斯网络对飞机机位等待时间优化。析。通过该方法可以避免飞机推出开车后等待时间过长,减少2模型应用燃油消耗等一系列的损失和麻烦,减少飞机在滑行道上等待时间,进而降低飞机的延误时间。减少飞机因等待而造飞机在机场的运行流程为:首先
7、某航空公司的飞行员成的燃油消耗,进而减少航空公司运行成本。控制好提前从该公司的签派处得到飞行计划,该计划也会发给塔台放开车时间,避免大流量时飞机在停机坪的拥堵,减少飞机行席位。机长在飞机各方面(燃油、食品、行李、旅客等在停机坪上事故发生的概率。对飞机分组做出提前开车时等)都准备好以后,关闭舱门➝呼叫塔台放行席位➝请求放间表、量化工作时间,有利于提高空管工作的效率,减少行许可。塔台放行席位管制员在与飞行员核对完飞行计划管制员工作压力。预测飞机提前开车时间,提前安排推车后发出放行指令,并将该飞机移交给塔台地面席位。飞行任务,缓解推出调配压力,对机场地面运行
8、人员的工作有员改变频率联系塔台地面席位请求推出开车许可以及从停指导作用。机位到跑道外等待点的滑
