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《多跑道協(xié)同運行模式優(yōu)化方法》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學術(shù)論文-天天文庫。
1、航空學報ActaAerOnaulicaetAstrOnauticaSinicaMar．252014VoI．35No．3795．806ISSN1000．6893CN11．1929／VhttD：∥hkxb．buaa．edu．cnhkxb@buaa．e山．cn多跑道協(xié)同運行模式優(yōu)化方法尹嘉男1’2一，胡明華1’2，張洪海1’2，馬園園1’21．南京航空航天大學民航學院，江蘇南京2111062．國家空管飛行流量管理技術(shù)重點實驗室，江蘇南京211106摘要：繁忙機場飛行區(qū)運行能力低下導致空中交通擁堵及航班延誤現(xiàn)象頻發(fā)，機場系統(tǒng)亟需擴容增效與排
2、堵保暢。為有效平衡機場容流供需，研究了多跑道協(xié)同運行模式優(yōu)化方法。綜合考慮機場布局、交通流特性、氣象條件等因素，提出了多跑道協(xié)同運行模式分類方法；基于跑道容量包絡線理論，通過引入容量損失系數(shù)客觀反映模式切換特點，建立了多跑道協(xié)同運行模式優(yōu)化模型；結(jié)合多目標優(yōu)化及遺傳算法基本理論，設計了帶精英策略的非支配排序遺傳算法(NsGA)，對模型進行了準確求解。仿真實驗表明，模型可對多跑道協(xié)同運行模式進行優(yōu)化配置，有效實現(xiàn)機場容量與流量之間的均衡。與單一固定模式相比，多元組合模式優(yōu)化效果顯著，其中航班延誤成本減少了38．1％，航班調(diào)整數(shù)量減少了
3、46．4％，所提方法可顯著提升多跑道協(xié)同運行能力，有效提高航班正常性。關(guān)鍵詞：空中交通管制；跑道運行模式；多目標優(yōu)化；機場容流均衡；容量損失系數(shù)中圖分類號：V355．2；TP391．9文獻標識碼：A文章編號：1000一6893(2014)03一0795—12多跑道協(xié)同運行模式優(yōu)化是指機場在特定時段內(nèi)，根據(jù)預期的航空氣象條件和交通需求信息，對跑道資源組合方式和交通流組織模式進行優(yōu)化管理，實現(xiàn)機場容量供給與空中交通需求之間的有效均衡，從而最大化多跑道系統(tǒng)協(xié)同運行效益?？罩薪煌ㄐ枨蠹眲≡鲩L，加之飛行區(qū)運行能力低下，導致機場交通擁堵及航班延
4、誤現(xiàn)象頻發(fā)，新改擴建機場已成為航空運輸業(yè)擴容增效的重要手段和主流趨勢。特別是在大型繁忙機場，多跑道系統(tǒng)逐漸呈現(xiàn)數(shù)量增多、構(gòu)型多元、耦合關(guān)聯(lián)、環(huán)境復雜、模式豐富、管理精細等特點，為進一步提升多跑道系統(tǒng)協(xié)同運行能力，深入挖掘飛行區(qū)運行潛能，亟需為我國機場配置科學、合理、高效的多跑道協(xié)同運行模式。國內(nèi)外關(guān)于多跑道運行管理的研究成果目前大多集中于單一固定跑道運行模式下的資源優(yōu)化配置和航班協(xié)同調(diào)度問題，具體涉及進離場排序[1。3]、離場隊列管理[4。6]、資源分配[7-8]、容量管理[9。1叩等內(nèi)容。然而，這些研究大多以航空器為對象優(yōu)化多跑道
5、運行過程，卻忽略了對多跑道自身運行模式的科學配置。我國民用機場平行跑道同時儀表運行按照跑道使用方式分為獨立平行儀表進近、相關(guān)平行儀表進近、獨立平行離場、隔離平行運行4種模式，機場當局在實際運營中仍主要根據(jù)經(jīng)驗對跑道運行模式進行定性決策，缺乏定量分析輔助工具，難以進一步提升多跑道協(xié)同運行效率，且不能滿足復雜氣象條件下大流量、高密度空中交通運行需求。收稿日期：2013-05-21；退修日期：2013—06—17；錄用日期：2013—07—23；網(wǎng)絡出版時間：2013—08-0814：40網(wǎng)絡出版地址：wwwcnklnet／kcms／de
6、tail／11．1929．V．20130808．1440．001．htmI基金項目：江蘇省普通高校研究生科研創(chuàng)新計劃項目(cxzzl2—0165)；國家科技支撐計劃(2們1BAH24809)；國家自然科學基金(61104159)；中央高?；究蒲袠I(yè)務費專項資金*通訊作者Tel．：025—52112669E—mai
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13、cas{nica．2014，35(3)；795-806．尹嘉勇．胡明華。張洪海．等。多跑道協(xié)同運行模武優(yōu)化方法!J]．航空學報．2014。35(3)：795—806．航空學報Mar252014VoI．35No．3本文面向當前繁忙機場飛行區(qū)運行能力亟需增強的現(xiàn)實需求，針對機場結(jié)構(gòu)與飛行模式日益復雜、跑道與交通流耦合程度日益緊密等顯著特點，對多跑道系統(tǒng)在協(xié)同運行方式下的模式優(yōu)化問題進行深入研究。通過剖析影響跑道運行模式配置的各類因素，結(jié)合不同模式下的跑道容量包絡線，建立
14、多跑道協(xié)同運行模式優(yōu)化模型，研究分析與設計能夠滿足未來某一時空范圍內(nèi)預期交通需求的多跑道協(xié)同運行模式優(yōu)化配置方案，從根源上消除多跑道系統(tǒng)運行瓶頸，提升機場運行服務能力，保障空中交通有序暢通。間(如15min，lh等)內(nèi)所能服務的進離場
