区域空中交通流量控制仿真与建模研究.doc

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1、南京航空航天大学 工学硕士课程论文 题目区域空中交通流量控制仿真与建模研究  专业交通信息工程及控制班级课程名称系统建模与仿真 二〇一一年四月3--区域空中交通流量控制仿真与建模研究区域空中交通流量控制仿真与建模研究（南京航空航天大学民航学院，江苏南京210016）Studyonareatrafficflowcontrolsimulationandmodelling(CollegeofCivilAviation,NanjingUniversityofAeronauticsandAstronautics,Nanjing210016,China)摘要：飞行流量的不断增长必

2、然使容量有限的空域变得越来越拥挤，流量控制的发生也越来越频繁。实践证明，流量控制行之有效。但是，目前的流量控制更多地依赖于管制员个人的工作经验，规范性不足，具有一定的随机性和不确定性特点。针对这一问题，本文首先调研了现有的空中交通流量管理模型和基于排队论的流量控制模型及算法，分析了这些模型的优缺点和适用性；阐述了现有的流量控制策略，对已有的区域空中交通流量控制模型进行改进，使模型更加符合实际情况：建立了区域空中交通流量控制的数学模型，并使用多入口、多出口的算法得出具体的优化策略。关键词：空中交通；流量控制；流量管理模型；排队论；仿真中图分类号：TP311文献标识码：A

3、Abstract:Thepersistentincreaseofflightflowmadetheairspacethatislimitedbecongestedincreasingly，theflowcontrolWashappeningwillincreasingfrequency．Itisprovedthattheflowcontrolisvalid．Butitwasmoreliesontheworkexperienceofcontrollerwhentheflowcontrolishappened．Itwasstochasticanduncertain．Ino

4、rdertosolvetheproblem，firstly,theexistedmodelsofairtrafficflowmanagement，themodelsofflowcontrolandalgorithmbasedonqueuemethodologyweresummarizedinthispaper,andtheadvantage，disadvantageandadaptabilityofthesemodelswespecified．Theexistedflowcontrolstrategyisanalyzed．Inordertomakethemodelfi

5、treality,theauthorimprovedtheexistedmodelofairspaceairtrafficflowcontr01．Themathmodelofairtrafficflowcontrolisestablished，theauthorobtainedtheoptimizedstrategyusingthealgorithmofmulti．entranceandmulti—exit．Keywords:airtraffic;flowcontrol;flowmanagementmodel;queuemethodology;simulation3-

6、-区域空中交通流量控制仿真与建模研究1引言所谓空中交通流量管理就是为了空中交通安全、有序、迅速地流动而设置的服务，以保证最大限度的利用空中交通系统（ATC）的容量，并使交通量与空中交通服务（ATS）公布的容量相一致。实施流量管理的关键是对空域容量进行科学的、客观的估计。自20世纪40年代末期Bowen等人首次研究跑道容量评估问题以来，直至90年代末DavidA.Lee建立了机场容量和延误模型，学者们对空域容量评估方法的研究主要集中在理论探索上。80年代后期，计算机技术的飞速发展使得空域仿真方法成为容量评估的主要手段，出现了诸如TAAM（TotalAirspaceand

7、AirportModeler）、SIMMOD（AirportandAirspaceDelaySimulationModel）、RAMS（Re-organizedATCMathematicalSimulator）和ASMES（空域管理与评估系统）等成熟的评估软件，空域容量评估理论和方法日臻完善。20世纪70年代以后，电子计算机技术的飞速发展为复杂系统的建模实现提供了技术支持。空域容量评估逐步从理论研究转向计算机仿真研究，相继出现了用于不同空域的容量评估系统。计算机仿真研究考虑空域结构、管制规则、机队结构等因素，模拟航空器在空中交通系统中运行，最后对仿真