天氣影響的機(jī)場(chǎng)容量與延誤評(píng)估研究.pdf

1、惡劣天氣是導(dǎo)致機(jī)場(chǎng)容量下降的主要原因。由于天氣復(fù)雜多變，使得天氣對(duì)容量的影響具有明顯的隨機(jī)性、實(shí)時(shí)性和動(dòng)態(tài)性特點(diǎn)。鑒于此，大部分相關(guān)研究并未在模型中直接加入天氣影響因素。隨著概率交通流量管理的提出和發(fā)展，要求將天氣信息加入流量管理系統(tǒng)中，并提供有效的容量分布和概率作為關(guān)鍵的決策依據(jù)。因此，天氣影響的容量評(píng)估成為空中交通流量管理迫切需要解決的關(guān)鍵問題。另一方面，隨著航空運(yùn)輸高速發(fā)展，惡劣天氣造成的容量與需求不平衡問題愈發(fā)凸顯，成為導(dǎo)致航班

2、延誤的重要原因。為了提供合理的流量控制決策和有效的事后運(yùn)行分析，有必要建立延誤模型描述天氣和機(jī)場(chǎng)延誤之間的關(guān)系，并建立評(píng)估延誤的性能基準(zhǔn)，將延誤放到相似天氣和需求影響因素下進(jìn)行評(píng)估。
　　 本論文較全面地綜述了機(jī)場(chǎng)容量和延誤評(píng)估問題的歷史發(fā)展和最新研究成果，論述了研究中的關(guān)鍵問題。提出了天氣影響的機(jī)場(chǎng)容量和延誤評(píng)估相關(guān)概念，分別剖析了天氣影響的容量和延誤評(píng)估過程。分析了天氣與容量之間的關(guān)系，從天氣季節(jié)性、天氣類型和天氣預(yù)測(cè)三個(gè)方

3、面出發(fā)，對(duì)天氣影響的容量評(píng)估問題展開深入研究。針對(duì)天氣與延誤之間的關(guān)系，建立延誤模型，并從比較延誤的離散性能基準(zhǔn)和連續(xù)性能基準(zhǔn)兩個(gè)角度出發(fā)，對(duì)天氣影響的機(jī)場(chǎng)延誤評(píng)估問題進(jìn)行深入研究。
　　 分析了機(jī)場(chǎng)天氣、延誤、需求和容量等概念，闡述了各概念之間的相互關(guān)系。針對(duì)某具體機(jī)場(chǎng)，分析了天氣對(duì)容量和延誤的影響，并給出實(shí)例分析，為天氣影響的機(jī)場(chǎng)容量和延誤評(píng)估奠定基礎(chǔ)。
　　 針對(duì)天氣季節(jié)性影響的容量評(píng)估，建立了基于時(shí)間序列的季節(jié)劃

4、分模型。以天氣影響的容量概率分布來表征天氣特征，設(shè)計(jì)遺傳算法將基于容量概率分布的時(shí)間序列中具有相似天氣特征的月識(shí)別為一個(gè)季。在此基礎(chǔ)上，將各季天氣轉(zhuǎn)換為容量概率分布。最后，以具體機(jī)場(chǎng)為例進(jìn)行算例分析，結(jié)果表明根據(jù)容量概率分布得到的季與實(shí)際天氣季節(jié)是一致的。
　　 針對(duì)天氣類型影響的容量評(píng)估，分析了惡劣天氣發(fā)生的影響因素，提出了決策樹和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合的天氣分類與識(shí)別方法，用于自動(dòng)識(shí)別歷史天氣數(shù)據(jù)集中每一惡劣天氣事件所屬的天氣類型。

5、在此基礎(chǔ)上，將每種天氣類型轉(zhuǎn)換為容量概率分布。最后以具體機(jī)場(chǎng)為例進(jìn)行算例分析。
　　 基于天氣預(yù)測(cè)的容量預(yù)測(cè)，針對(duì)天氣預(yù)測(cè)的實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)性特點(diǎn)，建立基于預(yù)測(cè)天氣的預(yù)測(cè)容量模型?？紤]到預(yù)測(cè)容量是在預(yù)測(cè)的多種天氣類型背景下發(fā)生的，以預(yù)測(cè)天氣數(shù)據(jù)和每種天氣類型的容量概率分布作為輸入，運(yùn)用全概公式將概率預(yù)測(cè)天氣轉(zhuǎn)換為概率預(yù)測(cè)容量。最后根據(jù)機(jī)場(chǎng)某日天氣預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)，對(duì)該日預(yù)測(cè)容量分布進(jìn)行了算例分析。
　　 基于離散性能基準(zhǔn)的天氣影響延誤

6、評(píng)估，通過將機(jī)場(chǎng)到達(dá)建模為瞬時(shí)排隊(duì)模型，研究機(jī)場(chǎng)典型天氣對(duì)應(yīng)的延誤模式，并建立評(píng)估延誤的離散性能基準(zhǔn)，對(duì)天氣影響的延誤進(jìn)行評(píng)估；最后，針對(duì)某日天氣狀況，對(duì)該日天氣影響的延誤分布走勢(shì)進(jìn)行評(píng)估分析。
　　 基于連續(xù)性能基準(zhǔn)的天氣影響延誤評(píng)估，針對(duì)機(jī)場(chǎng)延誤與天氣和交通需求之間具有的線性關(guān)系，建立單一模糊線性回歸模型；考慮到延誤與天氣和需求之間同時(shí)還存在非線性關(guān)系，建立分段模糊線性回歸模型。求解模型得到估計(jì)延誤，通過比較估計(jì)延誤與實(shí)際延