基于跑道容量的飛機(jī)推出控制研究

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1、碩士學(xué)位論文基于跑道容量的飛機(jī)推出控制研究研究生姓名：盧紅月導(dǎo)師姓名：邢志偉教授2015年5月10日分類號(hào)：TB114.2密級(jí)：公開(kāi)UDC：621.3學(xué)號(hào)：1202015中國(guó)民航大學(xué)碩士學(xué)位論文基于跑道容量的飛機(jī)推出控制研究研究生姓名：盧紅月導(dǎo)師姓名：邢志偉教授申請(qǐng)學(xué)位類別：工學(xué)碩士學(xué)科專業(yè)名稱：導(dǎo)航、制導(dǎo)與控制所在院系：航空自動(dòng)化學(xué)院論文答辯日期：2015年5月7日2015年5月10日ResearchofAircraftPushbackControlbasedonRunwayCapacityADissertationSu

2、bmittedtoCivilAviationUniversityofChinaFortheAcademicDegreeofMasterofEngineeringBYLUHong-yueSupervisedbyProf.XINGZhi-weiAeronauticalAutomationCollegeCivilAviationUniversityofChinaMay2015■■中國(guó)民航大學(xué)學(xué)位論文獨(dú)創(chuàng)性聲巧本人聲明所呈史的學(xué)位論文是我個(gè)人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。盡我所知，除了義中特別加標(biāo)注和致

3、謝的地方外Ｉ論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫(xiě)過(guò)的研究成果，也不包含為獲得中國(guó)民航大學(xué)或其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書(shū)而使用過(guò)的材料。與我一同工作閩同志對(duì)本研巧所做的任何貴獻(xiàn)巧已在論文中作了明確的說(shuō)明并表示了謝意。研巧生簽名參知習(xí)Ｈ期：＞嘩目巧中國(guó)民航大學(xué)學(xué)位論文使巧授權(quán)聲朋中國(guó)民航大學(xué)、中國(guó)科學(xué)技術(shù)情息研究所、國(guó)家圖書(shū)館有權(quán)保留本人所迭交學(xué)位論丈的復(fù)印件和電子文惶，可Ｗ采用影巧、縮印專其他復(fù)制手段保存論文。本人電子文檔的內(nèi)容和紙質(zhì)論文的內(nèi)容相一致。隙在保密期內(nèi)肋保密訖文外，允許論立被査閱和借踴，可

4、公布（包括刊置Ｉ）論文的全部或部分內(nèi)容。論丈的公布（包括巧登）授權(quán)中國(guó)民航大學(xué)研究生部辦理，村＾＾／？￣研巧生簽名：卡可導(dǎo)師竊名〇／＾＾＞￡期：肉巧｜＾叫＜＾＊．＇’■■■．．．■－■■＜．圓圓圓圓＇．■．＾ＩＩ．■，，．，．．．■．，，■■．■？■■－－．－．．．：■■■■■■■■＇？■－．’■■‘、－’■‘．．‘，；■１■■－圓．

5、■摘要民航客貨運(yùn)輸?shù)娘w速發(fā)展加劇了機(jī)場(chǎng)有限資源設(shè)施的負(fù)擔(dān)，尤其是在惡劣天氣條件下，由于機(jī)場(chǎng)滑行道系統(tǒng)內(nèi)部交通擁堵，大大降低了場(chǎng)面運(yùn)行效率，造成大面積的航班延誤。離港航空器從停機(jī)位推出后，由于路徑分配問(wèn)題，可能長(zhǎng)時(shí)間處于滑行道交叉口停止等待，進(jìn)而導(dǎo)致油耗過(guò)高，增大經(jīng)濟(jì)損失。文章通過(guò)優(yōu)化離港航班從停機(jī)位到跑道端口起飛等待隊(duì)列的滑行路徑來(lái)進(jìn)行飛機(jī)的推出控制。首先通過(guò)對(duì)機(jī)場(chǎng)運(yùn)行流程及飛機(jī)地面滑行過(guò)程的簡(jiǎn)單介紹，引入文章研究的主要對(duì)象，結(jié)合有向圖理論，將機(jī)場(chǎng)構(gòu)形抽象為由節(jié)點(diǎn)和鏈接組成的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，構(gòu)建飛機(jī)地面滑行模型，其次將

6、航空公司滿意度和滑行道負(fù)載情況一一量化，與飛機(jī)地面實(shí)際開(kāi)機(jī)滑行時(shí)間和每一時(shí)隙內(nèi)滑行道交叉點(diǎn)處經(jīng)過(guò)及停止等待的飛機(jī)數(shù)聯(lián)系起來(lái)，將飛機(jī)滑行速度，以及滑行過(guò)程中飛機(jī)間尾流間隔作為約束條件，定義目標(biāo)函數(shù)來(lái)最大化旅客和航空公司滿意度，同時(shí)平均滑行道負(fù)載。再次基于背壓路由思想，提出適用于機(jī)場(chǎng)滑行道系統(tǒng)的離港航班路徑優(yōu)化算法，為航班分配最優(yōu)滑行路徑，減少延誤，并引入李雅普諾夫漂移來(lái)對(duì)算法的性能進(jìn)行驗(yàn)證。最后通過(guò)MATLAB數(shù)學(xué)分析軟件，利用國(guó)內(nèi)某大型樞紐機(jī)場(chǎng)的實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)對(duì)模型及算法進(jìn)行仿真驗(yàn)證。仿真結(jié)果表明：論文所提出的算法能夠有效的

7、減小飛機(jī)地面開(kāi)機(jī)滑行時(shí)間，提高航空公司滿意度，改善滑行道系統(tǒng)的負(fù)載情況。同時(shí)，該算法使航班正點(diǎn)情況有所提高，大大增大了機(jī)場(chǎng)通行量，機(jī)場(chǎng)運(yùn)行效率也得到明顯改善，使機(jī)場(chǎng)、航空公司及旅客等多方受益，為機(jī)場(chǎng)容量評(píng)估，及后續(xù)增設(shè)航站樓，機(jī)場(chǎng)改擴(kuò)建等，提供建設(shè)性意見(jiàn)。關(guān)鍵詞：離港航班，推出，路徑優(yōu)化，有向圖，隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)，背壓路由，放行準(zhǔn)點(diǎn)率IAbstractTherapiddevelopmentofcivilaviationtransportationhasbroughttremendouschallengetotheairportop

8、eration.Inpeakperiodorunderadverseweatherconditions,trafficjamsevenlargeflightdelaysoftenoccur,whichreducetheairportrunningefficiencygreatly.Therefore,t