主干航路网络规划方法-论文.pdf

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1、第14卷第3期2014年1月科学技术与工程Vo1．14No．3Jan．20141671—1815(2014103—0271—06ScienceTechnologyandEngineering⑥2014Sci．Tech．Engrg．航空航天主干航路网络规划方法戴福青万小艳(中国民航大学空中交通管理学院，天津300300)摘要为了提高全国民航可用空域的利用率和运行效能，针对民航运输的特点，通过建立城市民航运输综合实力评价指标体系和阻抗函数对引力模型进行改进。应用改进的引力模型构建我国主干航路网络系统，

2、并根据我国的城市地理分布对航路网结构进行优化调整。最后通过与现行网络的性能指标对比，证明利用改进引力模型构建和优化的航路网方案的网络安全性、网络总长度、航路利用率、网络连接度等指标都明显优于现行网络。关键词空域规划主干航路网络引力场模型评价指标体系主成分分析法网络优化中图法分类号V355．2；文献标志码A改革开放后，我国民航业得到了迅速发展。目网络进行优化设计J。Mehadhebi于2000年第一前，我国已经建立了主干航路、区域=F线和支线三个次提出对航路网络设计进行重新设计与优化的方层次的航路网

3、，国际航路辐射北美和欧洲、日韩和东法，并使用该方法重新设计了法国航路。Duong南亚等主要地区，国内干线航路贯通几大枢纽机场，等利用多阶段动态网络流规划方法来解决航线路径国内支线航路联通各地区。其中主干航路网在整个选择和飞行高度层配置问题J。Riviere针对无扇航路网络中起着举足轻重的作用，以30％的航段距区空管运行的情况，提出通过移动网格节点位置来离承担了65％的流量，然而随着航空运输行业的飞设计网络的方法'8j。国内关于航路网络的设计与速发展，空中交通流量的迅速增长，现行的航路网络建模的成果

4、相对较少。胡明华等于1999～2001年布局也逐步暴露出其结构性缺陷：结构单一，航路容开始对机场终端区进行研究，建立航路枢纽的容量量极易饱和，部分重要交通流向间未设直通航路。评估模型，用网络流理论和仿真的方法对终端区的因此从网络优化设计方面对我国主：f航路网进行全容量进行了分析。南京航空航天大学的周进提局规划，以解决我国航路网络存在的问题具有极大出基于双层规划的航路网络规划方法，针对符合实的现实意义。际情形的离散航路网络建立了离散航路网络双层规对于航路网络规划的重视应追溯到2O世纪80划模型。中国

5、民航大学的戴福青，台亚明利用复年代。80年代末期，欧洲航空导航规划组织开始提杂网络理论进行分析，得到地区支线网络的规划出ARN干线航路网络规划计划，到2004年，设计了方法“]。覆盖欧洲的航路主干网络；2001年，美国联邦航在已有研究成果基础上，针对民航运输的特点，空局启动了国家空域重组计划(NAR)[23。1993年通过建立城市民航运输综合实力评价体系和旅客出澳大利亚民航当局制定了十四条“航路建设原则”，行阻抗函数对引力模型进行改进，应用改进的引力由于其科学性和合理性，国际民航组织亚太地区航模型

6、构建我国主干航路网络并进行优化和调整，用行规划和实施小组将该原则作为建设航路的指导原一种全新的方法从全局规划的角度对我国主干航路则。此后，澳大利亚在塔斯曼海空域实施了基于网进行重新设计，以期为我国航路网络优化提供一RNP-4和RNP．10的区域导航航路J。各国学者开定的参考。始广泛关注航路网络的研究。1973年，Siddiquee提出通过量化的数学模型代替人工航路网布局对航路1引力场模型分析1．1广义相对论中的引力场2013年8月30日收到，10月8日修改国家自然科学基金项目(61179042)资

7、助广义相对论是爱因斯坦于1916年发表的用几第一作者简介：戴福青(1962～)，男，江西丰城人，教授，工学硕士，何语言描述的引力理论，其结果可以概括如下：时空研究方向：空域规划与飞行程序设计。E·mail：daifuqing@calc．是一个四维非欧几里得连续区，时空的弯曲(或翘edu．cn0曲)是本地物质或能量分布的结果。该区域的物质272科学技术与工程14卷密度越大，时空弯曲的就越厉害。在广义相对论中，引力被描述为时空的一种几何属性(曲率)，而这种曲率与处于时空中的质量直接相关系，引力不再是牛

8、顿万有引力定律中的传统的力。根据广义相对论，时空中的质量没有负的，所以引力总是吸力。因此曲率总是正的，导致时空向后弯曲像球面一样。若质量是负的那么时空就会像马鞍形一样有负的曲率。引力造成的空间扭曲如图1所示。图2民航引力场1．3引力场模型的改进引力模型是以万有引力公式为基础发展起来的应用广泛的空间相互作用模型。20世纪60年代Tinbergen和Poyhonen对其在经济学领域做了延伸，提出了一个简便的经济学模型，来分析两个经济体图1引力造成的空间扭曲间的贸易流量，该模型的形式为1