空中高速路匝口排序和流量控制研究.pdf

1、隨著世界經(jīng)濟(jì)和航空運(yùn)輸業(yè)的快速發(fā)展，空中交通流量需求持續(xù)增長(zhǎng)，現(xiàn)有航線網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)不能滿足日益增長(zhǎng)的空中交通流量需求，如何提高空域容量和使用效率成為了空中交通管理的關(guān)鍵?？罩懈咚俾防碚撛诖饲闆r下應(yīng)運(yùn)而生，并且越來(lái)越受到廣大學(xué)者和專家的關(guān)注。
　　空中高速路不同于目前所說(shuō)的常規(guī)的空中航路，它是為遠(yuǎn)程、繁忙航線上的高性能航空器提供的一個(gè)獨(dú)立、單向、無(wú)交叉的高速便捷航路，按特定的運(yùn)行規(guī)則管理。在空中高速路系統(tǒng)中，管制員與飛行員采用數(shù)據(jù)鏈通信

2、；飛機(jī)上都配備有機(jī)載間隔保持系統(tǒng)；所有的飛機(jī)都基于衛(wèi)星導(dǎo)航；四維的飛行管理系統(tǒng)對(duì)飛機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和管理?？罩懈咚俾返囊?guī)劃和設(shè)計(jì)能夠緩解日益增長(zhǎng)的空中交通擁堵問(wèn)題，提高空域使用效率和減輕管制員的工作負(fù)荷，而空中高速路匝口排序和流量控制是空中高速路系統(tǒng)高效運(yùn)行的關(guān)鍵所在。
　　本論文針對(duì)空中交通流和空中高速路的特點(diǎn)，圍繞空中高速路的匝口進(jìn)行了以下幾個(gè)方面的研究：
　?。?）對(duì)空中高速路匝口容量進(jìn)行了研究：通過(guò)對(duì)不同的交

3、通流概率統(tǒng)計(jì)模型和空中交通容量的研究，找到適合空中高速路流量的分布模型，推導(dǎo)出空中高速路匝口容量計(jì)算公式，隨后對(duì)不同控制參數(shù)條件下的匝口容量進(jìn)行計(jì)算。
　?。?）對(duì)空中高速路匝口排序延誤進(jìn)行了研究：在匝口容量研究的基礎(chǔ)上，運(yùn)用排隊(duì)論的基本思想和相關(guān)理論，研究空中高速路匝口排序延誤，推導(dǎo)出延誤的計(jì)算方法，隨后運(yùn)用蒙特卡洛方法進(jìn)行仿真，計(jì)算出不同流率條件下的匝口排序延誤。
　?。?）建立空中高速路匝口流量控制模型并進(jìn)行了案例分析

4、：基于元胞傳輸模型建立了空中高速路匝口流量控制模型，在此基礎(chǔ)上通過(guò)考慮高速路流量和匝口流量的優(yōu)先權(quán)建立了改進(jìn)的空中高速路匝口流量控制模型；運(yùn)用通用代數(shù)建模系統(tǒng)（GAMS）對(duì)案例進(jìn)行仿真求解，得出一系列空中高速路匝口流量控制模型的關(guān)鍵參數(shù)，包括系統(tǒng)清空時(shí)間、系統(tǒng)最短時(shí)間、匝口起點(diǎn)處等待時(shí)間、目標(biāo)函數(shù)最小值、最優(yōu)匝口流量分布、系統(tǒng)最優(yōu)的動(dòng)態(tài)交通流等。
　　本論文對(duì)空中高速路匝口容量、匝口排序和匝口流量控制的研究，為提高空域系統(tǒng)的運(yùn)行效