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1、第46卷第4期航空计算技术Vol.46No.42016年7月AeronauticalComputingTechniqueJul.2016航路网络生成及优化王世锦,曹希,郦晴云,李海云,韩昀轩(南京航空航天大学民航学院,江苏南京210016)摘要:空中交通流运行的安全性和成本取决于航路网络结构。基于节点度实现航路网络枢纽节点和干线节点分层,利用全局耦合生成主干网络,运用距离连接概率实现干线节点社区化,采用连接概率生成社区网络;采用DBSCAN聚类算法,基于角度和距离实现航路网络优化;以中国大陆空域为例,实现了主干航路网络和局部干线航路网络的生成及优化,验证了方法的可行性。在与相关研
2、究对比,基于节点度的枢纽节点选取更加客观合理,所构建的分层航路网络结构符合机场点的分布特性,采用DBSCAN聚类算法优化效率明显提高。关键词:交通运输;航路网络;复杂网络;网络生成;网络优化中图分类号:V355.2文献标识码:A文章编号:1671-654X(2016)04-0004-05GenerationandOptimizationofAirRouteNetworkBasedonComplexNetworkTheoryWANGShi-jin,CAOXi,LIQing-yun,LIHai-yun,HANYun-xuan(CollegeofCivilAviation,Nanjin
3、gUniversityofAeronauticsandAstronautics,Nanjing210016,China)Abstract:Thesafetyandcostofairtrafficflowoperationdependsontheairroutenetworkstructure.Basedonnodedegreetorealizehierarchicalofhubnodesandbranchnetworknodes,Usingaglobalcou-pledtogeneratethetrunkairroutenetwork,anddividingbranchnetwo
4、rknodesintodifferentcommunitiesbyapplyingdistanceandlinkageprobability,then,communitynetworkisgeneratedwithconnectionprob-ability.UsingDBSCANclusteringalgorithmandbasedontheangleanddistanceairroutenetworkisopti-mized.TakingairspaceofChinamainlandasanexample,thesuccessfulimplementationofthetru
5、nkairroutenetworkandlocaltrunkroutenetworkgenerationandoptimizationhaveverifiedthefeasibilityofthispaper′smethod.Incontrastwiththerelatedresearch,thismethodbasedonnodedegreeofthehubnodeselectionismoreobjectiveandreasonable,thestratifiedairroutenetworkstructureisinlinewiththeair-portsdistribut
6、ioncharacteristics,andtheoptimalefficiencyisimprovedsignificantlybyusingDBSCANclusteringalgorithm.Keywords:transportation,airroutenetwork,complexnetworks,networkgeneration,networkoptimization引言中国学者主要集中于主干或骨干航路网络生成的生成[7-10]研究,并且生成方法适用性不足。交通流的安全高效流动和交通运输成本主要取决航线网络结构决定航线网络的运输成本及可达于航路网络结构。航路网络规划从
7、范围上可以分为两性。目前,很多学者利用复杂网络理论对世界航线网大类:局部航路网络规划和全局航路网络规划。局部[11][12][13][1-4]络、美国航线网络、意大利航线网络、澳大利航路网络规划研究,是在现有的航路网络基础上,[14][15]采用最优化问题解决方法进行航路网络节点的重新布亚航线网络、印度城际航线网络和中国航线网[16]局优化,主要是对节点和航段的局部优化调整。全局络进行了复杂网络特性分析,但是仅限于从用户航路网络规划是摒弃现有航路网络,在待优化区域生(航空公司)角
