基于动态空域配置的航路调整问题研究-论文.pdf

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1、第44卷第3期航空计算技术Vo1．44No．32014年5月AeronauticalComputingTechniqueMav．2014基于动态空域配置的航路调整问题研究项瀛，马兰，张兆宁(中国民航大学空中交通管理学院，天津300300)摘要：动态空域配置旨在通过对各类型空域功能块的设计、构架、配置和使用，实现空域的动态配置功能，使管制空域灵活地匹配空中交通实际变化的需求。在此概念下建立了以最小运营成本为目标的航路调整规划模型。在模型中考虑某些航路段可以动态地开关一闭合，引入动态航路的开放成本和使用

2、成本，以最短开放时间、最大管制负荷和航路复杂度、安全性为约束条件，采取改进的遗传算法进行求解，验证了模型的正确性和可行性。计算结果表明：用模型制定的优化策略，充分利用了空域资源，减少了延误损失，总的航班运营成本减少了15％。关键词：航空运输；航路调整；遗传算法；动态空域配置；建模仿真中图分类号：V355．1文献标识码：A文章编号：1671．654X(2014)03．0023—04StudyonDynamicAirRouteAdjustmentBasedonDynamicAirspaceConfigu

3、rationXIANGYing，MALan，ZHANGZhao—ning(CollegeofAirTrafficManagement，CivilAviationUniversityofChina，Tianjin300300，China)Abstract：Dynamicairspaceconfigurationrequiresaimsforalltypesoffunctionalblocksofairspacede-sign，construction，configurationanduseofairs

4、pacetoachievedynamicconfigurationcapabilitiesandena—bletheflexibilitytomatchthecontrolledairspacerealchangeinairtrafic．Weestablishedanairrouteadjustmentplanningmodelbasedontheminimumoperatingcosts，assumedtheairroutesegmentscouldbedynamicopeningandclosi

5、ng，accededtotheopeningfeeandusagecostofdynamicairroute，intro—ducedtheshortestoccupancytimeconstraint，thebiggestcontrolloadconstraint，andthecomplexityofairrouteandsecurityconstraints．GeneticAlgorithmisusedtosettlethemode1．Numericalexamplesverifythefeasi

6、bilityofthemodeleffectively．Thecalculationresultsshowthattheuseofthemodeloptimizationstrategy，makingfulluseoftheairspaceresourcesandreducingthelossofthedelay，thetotalflightopera—tionscostdecreasedby15％thanbefore．Keywords：airtransportation；airrouteadjus

7、tment；geneticalgorithm；dynamicairspaceconfiguration；modelingandsimulation引言是对空域实施动态管理，从而降低飞行需求和空域容空域配置是美国下一代航空航天运输系统中空中量间的不平衡¨J。航路是基于飞行需求或天气等情交通管理和空域规划的重要组成成分⋯。NASA与况动态运行的，其开放和关闭时间取决于飞行需求的FAA共同以此为背景提出并且已经逐渐实施动态空变化。在现有空域结构基础上，当飞行需求有临时增域配置(DynamicAirspac

8、eConfiguration)构建计划。加或者空域容量减少时，可从总体上优化航路结构，合根据既定的航班时刻表，飞行流量应是可评估的确定理开放临时航线，充分使用临时航线增加空域容量，缓值，但由于航班的临时调整，天气条件的突发改变，以解固定航路上的空中交通流量拥挤状况，从而提高航及特定航班的临时加人等诸多影响飞行活动的不确定路网络对飞行需求的适应能力。性因素，导致航班时刻表经常发生改变。简单地依靠国外Klein等人首次提出空域动态管理的剧本树空中交通流量管理不足以解决动态