基于ADS-B信息的进近航班排序方法研究

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全球经济增长推动交通运输行业飞速发展,民航业作为交通运输的关键分支,其运输量也上升到新的量级。然而终端区作为航班进离场的主要区域,其空域结构复杂、航迹交织、运行限制繁多,是民航运输业发展的瓶颈所在。优化航班次序作为当下经济、高效、合理的方法能够极大地提高机场容量。因此,合理地处理终端区内进离场航班的次序问题是提升机场容量的关键。本文结合ADS-B数据精度高、更新快、易获取的优势,以ADS-B数据为基础对终端区内航空器的运行轨迹进行研究。通过对航空器轨迹的分析,将点融合技术融入到终端区的进场程序中,建立以进近入口为汇聚点的点融合进近模型,解决不同方向航空器的进场冲突问题、降低管制员负荷,同时减少航空器在进近阶段等待程序的使用。其次,基于机场的进离港机型分布数据,对航班分布趋势进行合理分析。根据航班机型分布情况将尾流间隔区间进行优化。利用快速模型计算的方法,在三种大气环境下对出现频次最高的重量区间段(70吨-85吨)内航空器进行尾流间隔优化计算。最后,以优化后的尾流间隔作为安全间隔约束,以点融合进近模型作为航空器的进场方式,建立多目标的进离场航班的排序模型。将滚动时域控制策略与遗传模拟退火算法结合来对模型进行求解,以提高航班排序的有序、动态性。在遗传模拟退火算法中,提出了综合满意度的概念,为个体提供更为综合的多目标评判标准。同时设计了自适应交叉、变异算子,保留高适应度个体的交叉变异能力。最后利用本文提出的模型和算法对华东某国际机场运行数据进行仿真验证。
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