空中交通流量管理

摘要： 为解决空域拥挤导致通行能力下降的问题,提出了一种考虑交叉点复杂度的通行能力优化方法。首先,分析了实际民航运行中存在的痛点和难点,以及以往有关通行能力的研究缺少交叉点建模、管制员负荷测量困难和求解时间复杂度高的缺陷;然后从高度层、交叉点和航班运行3个方面提出了空域的数学抽象方法,并根据节点的交叉数对空域的数学模型进行简化,剔除了没有交叉的导航台点,降低了空中交通网络抽象后节点矩阵稀疏的问题;分析了交叉点对于通行能力的影响主要在于流量和交叉数两个方面,以这两个方面建立了交叉点的费用函数;以延误最小为目标,以流量平衡、扇区和航路容量、流控容量和非负整数作为约束,建立了通行能力优化模型;分析并指出存在负容差的空中交通网络更容易发生延误,并根据网络延误的特性提出了一种考虑延误反向传播的迭代算法。最后,以华北地区空域为例,从不同流控等级下的延误时间、受影响的航班数和算法计算时间3方面进行仿真。结果表明:所建模型和所提算法平均能降低33.58%的延误,且通过合理地分配改航、调时和调减最大程度减少延误。

摘要： 随着民航运输业的发展,高速增长的交通量与有限的空域资源之间的矛盾日趋严重,空域拥堵、航班延误现象频发,严重影响航班运行的安全性与效率.为实现在固定航路飞行条件下空中交通安全、高效与公平的运行,在无冲突的前提下以最小化飞行成本和最大化公平性为目标函数,建立战略阶段的多目标航迹规划模型.为了加快问题求解效率,采用基于固定航路的冲突探测方法,并提出一种结合模拟退火和局部搜索算法的混合元启发式算法求解该大规模多目标优化问题.利用实际飞行计划和空域数据验证所提算法的有效性.结果表明,与传统的模拟退火算法相比,混合元启发式算法能够有效解决多目标的无冲突航迹规模问题.

摘要： 空中交通需求持续增长与可用空域和机场资源长期受限导致容流不平衡,优化调度进离场航班以提高可用容量的利用率,成为空中交通流量管理领域的研究热点.综述了国内外有关进离场航班优化调度的研究状况.1)从航班类别、空间范围和时效性三个角度系统概述了进离场航班优化调度的研究框架;2)从资源和参与方两个方面综述了进离场航班协同调度策略;3)综述了进离场航班优化调度模型,包括主要的优化目标和约束条件;4)分别基于精确算法和启发式算法综述了进离场航班优化调度模型的主要求解算法;5)展望了未来的研究方向.

摘要： 准确可靠的机场网络航班延误预测是科学认知空中交通运行态势,动态精准实施国家空域系统容流协同调配策略的重要依据.提出了基于Agent的机场网络延误模型,表征机场网络系统中各元素及子系统间的交互作用下的延误特征涌现.针对机场节点动态容量、预计起飞时间、最小飞行与周转时间等Agent模型中的关键参数,适应性选用了贝叶斯估计、模糊k近邻等数据挖掘方法建立参数模型,并采用2015-2017年全美历史航班和气象数据进行训练学习.为综合评价模型性能及泛化能力,选取全美2018年3个不同延误程度的典型日进行测试.实验结果表明,在全美34个核心机场组成的网络中,各节点在4小时预测区间内延误最大误差不过27.9 min,其中约80％的节点误差小于5 min,验证了所提延误预测模型在时空范围内的准确性和稳健性特征.另外,通过与其他模型对比,展示了本模型优良的延误预测性能.

摘要： 目前,航班飞行需求激增和恶劣天气已经严重影响到航空空域的正常运行,为此针对空域拥堵时航路的时隙航迹资源协同分配进行了研究.根据问题的数学描述,以总延误成本最低和公平损失偏差系数最低为两个目标,建立了航路资源协同分配模型,运用多目标遗传算法(NSGA-Ⅱ)对模型求解分析.通过航路网络的典型数据测试该模型,生成了可供决策者选择的帕累托最优解集,并与传统RBS算法进行比较,实现平均延误成本降低8.5％,平均公平损失偏差系数降低70.6％.结果 证明NSGA-Ⅱ算法可以较好的解决航路资源协同分配的问题.

摘要： 随着我国民航运输业迅猛发展,空中交通体量和规模日益壮大,逼仄有限的空域下,不断增长的飞行需求与变化相对迟滞的空中交通综合服务能力的矛盾日益突出。尾随间隔管理作为现在各地区空管部门流量管理中最常用的方法之一,在解决短时机场或空域拥挤问题方面有较好的应用价值。然而在当前全国级流量管理系统未投入使用之前,实施尾随间隔策略往往有很大的随意性,缺乏必要的科学支撑。本文首先介绍了尾随间隔的相关概念,接着指出尾随间隔策略应用中的优缺点,最后为尾随间隔策略优化提供方向。

摘要： 随着国民经济的发展,我国的航空运输需求一直处于猛增的状态,其运行压力逐渐覆盖了整个航空系统,造成了空中交通拥堵频现、航班延误增加等新的紧张局面.为了缓解日益频发的空中交通拥堵,需要实施科学的拥挤管理手段,即准确、客观地预测交通需求.以国内典型繁忙机场为对象,结合神经网络分位数回归和核密度估计的方法,通过量化需求不确定性的大小,分析不同分位点上交通需求值的变化,训练获得连续的条件分位数,进而得到连续交通需求的概率密度函数与点预测值,再通过对比分析受天气等不确定性因素影响的交通需求值,发现通过此方法得到的预测值与实际值的误差精度都很小.

摘要： 空中交通流量实行管理最根本的目的就是让我们空中交通的需求和提供得到合理的安排，让这些得到比较科学合理的匹配和协调。随着我们航空运输的快速发展和进步的趋势，我们的空中交通需求在日益增长，其矛盾越来越尖锐。机场终端区的交通拥堵和航班延误也是越来越明显。

摘要： 决策贯穿空中交通流量管理活动的始终,掌握现代决策技术、提高决策能力和效率是空中交通流量管理的重要条件.本文首先探讨了空中交通流量管理系统环境特性,然后分析了空中交通流量管理决策过程中存在的决策和协调问题,最后在对协调决策概述和欧美等国家协调决策分析基础上,对在我国建立协调决策机制的必要性和运行现状进行了分析,为我国建立协调决策机制奠定基础.

摘要： 空中交通流量管理系统主要的功能之一是空域和机场的交通拥塞告警信息处理和显示。传统的告警信息只提供基于时间维度的空域和扇区告警信息。结合我国空管实际，针对空中交通流量告警信息多层次、多维度的特点，提出了一种基于信息可视化的告警信息处理和显示方法。实验表明，该方法能够实现多维度情况下空中交通拥塞告警信息的完整化显示需求。

摘要： 空中交通流量控制中的尾随间隔管理--M.I.T (Miles-in-trail/Minutes-in-trail)通过限定飞机距离间隔或时间间隔,达到限定空域单元流量,避免空域拥挤的目的.本文分析了目前完全依据管制员经验生成尾随间隔的不足,在现有流量控制方法的基础上,提出扇区边界尾流间隔管理策略的整数规划模型并生成算法.最后对一个算例采用本文方法进行验证计算,结果表明,所提出的方法效率高,实用可行.

摘要： 空中交通流量控制中的尾随间隔管理--M.I.T (Miles-in-trail/Minutes-in-trail)通过限定飞机距离间隔或时间间隔,达到限定空域单元流量,避免空域拥挤的目的.本文分析了目前完全依据管制员经验生成尾随间隔的不足,在现有流量控制方法的基础上,提出扇区边界尾流间隔管理策略的整数规划模型并生成算法.最后对一个算例采用本文方法进行验证计算,结果表明,所提出的方法效率高,实用可行.

摘要： 空中交通流量控制中的尾随间隔管理--M.I.T (Miles-in-trail/Minutes-in-trail)通过限定飞机距离间隔或时间间隔,达到限定空域单元流量,避免空域拥挤的目的.本文分析了目前完全依据管制员经验生成尾随间隔的不足,在现有流量控制方法的基础上,提出扇区边界尾流间隔管理策略的整数规划模型并生成算法.最后对一个算例采用本文方法进行验证计算,结果表明,所提出的方法效率高,实用可行.

摘要： 本文运用随机服务系统分析方法,综合我国实际管制环境与终端区边界的特点,建立了终端区边界过渡航路随机服务模型;结合所连接空中走廊的使用规则,分析了终端区边界的空中交通流特征;由到达空中交通流的分布,推出了过渡航路系统的重要性能指标,为进行空域规划和飞行程序设计提供了理论依据,尤其为过渡航路的科学规划提供了新思路.

摘要： 本文运用随机服务系统分析方法,综合我国实际管制环境与终端区边界的特点,建立了终端区边界过渡航路随机服务模型;结合所连接空中走廊的使用规则,分析了终端区边界的空中交通流特征;由到达空中交通流的分布,推出了过渡航路系统的重要性能指标,为进行空域规划和飞行程序设计提供了理论依据,尤其为过渡航路的科学规划提供了新思路.

摘要： 本文运用随机服务系统分析方法,综合我国实际管制环境与终端区边界的特点,建立了终端区边界过渡航路随机服务模型;结合所连接空中走廊的使用规则,分析了终端区边界的空中交通流特征;由到达空中交通流的分布,推出了过渡航路系统的重要性能指标,为进行空域规划和飞行程序设计提供了理论依据,尤其为过渡航路的科学规划提供了新思路.

摘要： 本文运用随机服务系统分析方法,综合我国实际管制环境与终端区边界的特点,建立了终端区边界过渡航路随机服务模型;结合所连接空中走廊的使用规则,分析了终端区边界的空中交通流特征;由到达空中交通流的分布,推出了过渡航路系统的重要性能指标,为进行空域规划和飞行程序设计提供了理论依据,尤其为过渡航路的科学规划提供了新思路.

摘要： 本文着重讨论了MapX技术在空中流量管理系统中交通态势显示(TSD)和模拟仿真平台中的研究和应用,并介绍了交通态势显示研究中的一些问题和关键技术.通过数据库与地图实现信息的综合显示,提高了空中流量管理系统的可视化性能,提供了验证空中流量管理算法效果的仿真平台.

摘要： 本发明属于航空网络规划技术领域，涉及一种基于网络流量解耦的大规模空中交通流量优化方法，解决了现有技术中大规模空中交通调度和规划方法效率低、安全性低的问题。本发明的方法包括将整体航路网G分解为多个子航路网G＇；对每个子航路网G＇根据航班信息构建对应的三维图3D‑G＇；通过遗传算法分别优化求解每个子航路网G＇，直至获得每个子航路网G＇中所有子航路网航班总冲突次数和起飞延误总时长的最优解。本发明的优化方法能够缓解整个指定空域内的所有航班的冲突，提高了调度和规划的效率和安全性。

摘要： 本申请公开了一种空中交通流量管理方法、装置和电子设备，涉及计算机技术领域，具体涉及大数据、自然语言处理和深度学习等人工智能技术领域。具体实现方案为：获取空中环境数据；对空中环境数据进行预处理，以获取飞行区域的观测信息；调用流量决策模型对观测信息进行处理以生成飞行区域的流量决策信息；以及根据流量决策信息对飞行区域内的飞行器进行流量管理。由此，能够实现对空中交通有效的管理，从而提高空中通行效率，避免出现空中交通拥堵。

摘要： 本发明涉及一种航班放行排序方法，尤其涉及一种基于空中交通流量管理的航班放行排序方法。基于空中交通流量管理的航班放行排序方法，其特征在于首先确定航班排序池当中的航班的数量及每个航班的计划起飞时间，使用粒子群算法对航班序列进行排序，以达到航班总延误时间最小的目的。本发明的优点效果：本发明基于粒子群算法提出的航班排序方法，以航班总延误时间最小为目标，综合考虑流控间隔、起飞间隔等限制因素，对航班序列进行排序。实验表明，本发明不仅可以提高航班放行效率，缩短航班延误时间，与现行系统相比，还具有较强的鲁棒性，航班排序效果较好。

摘要： 本发明涉及空中交通管理服务领域中，有关空中交通流量管理的实操标准的定值方法和技术实现原理，具体的是一种空中交通流量管理实操标准的动态定值方法及系统。该方法包括以下步骤，S1，建立空中的交通流量数据库，存储交通流量的历史数据；S2，获取历史交通流量值的统计特征作为动态取值模型的参数；S3，依据空中交通流量管理的绩效管理目标，设计动态取值模型；S4，输出交通流量的实操标准动态值。本发明应用于航空领域，进行空中交通流量的管理。

摘要： 本发明涉及一种航班放行排序方法，尤其涉及一种基于空中交通流量管理的航班放行排序方法。基于空中交通流量管理的航班放行排序方法，其特征在于首先确定航班排序池当中的航班的数量及每个航班的计划起飞时间，使用粒子群算法对航班序列进行排序，以达到航班总延误时间最小的目的。本发明的优点效果：本发明基于粒子群算法提出的航班排序方法，以航班总延误时间最小为目标，综合考虑流控间隔、起飞间隔等限制因素，对航班序列进行排序。实验表明，本发明不仅可以提高航班放行效率，缩短航班延误时间，与现行系统相比，还具有较强的鲁棒性，航班排序效果较好。

摘要： 本申请公开了一种空中交通流量管理方法、装置和电子设备，涉及计算机技术领域，具体涉及大数据、自然语言处理和深度学习等人工智能技术领域。具体实现方案为：获取空中环境数据；对空中环境数据进行预处理，以获取飞行区域的观测信息；调用流量决策模型对观测信息进行处理以生成飞行区域的流量决策信息；以及根据流量决策信息对飞行区域内的飞行器进行流量管理。由此，能够实现对空中交通有效的管理，从而提高空中通行效率，避免出现空中交通拥堵。

摘要： 本发明公开了一种机会约束空中交通流量管理方法，在预战术空中交通流量管理阶段，针对未来容量信息不确定性，采用机会约束的方法对未来的空中交通流量进行预调整，其具体为：获取航班计划；获取扇区容量分布信息并确定机会约束值；在容量分布信息和机会约束值基础上，进行预战术空中交通流量管理决策。本发明将机会约束应用在空中交通流量管理的预战术阶段，根据未来的容量分布信息，在空域容量与流量以大概率平衡的条件下，对流量进行预调整，达到大幅降低航班总延误的效果，而且易于理解，易于实现，只需对未来一段时间内的空域和机场容量进行预测，具有推广实践的优势。

摘要： 本发明公开一基于大数据的空中交通流量管理方法，用于管制空域内的至少一航班，包括以下步骤：收集空中数据并获取流量相关阈值；获取对应航班的航班优选时刻；获取对应航班的航班运行诸元；根据所述航班运行诸元，获取对应所述航班运行诸元的空中交通流量相关值；以及比对所述空中交通流量相关值与所述流量相关阈值，当匹配时，选定该航班优选时刻为航班特定时刻，通过这种方式预先估算管制空域使用情况，从而调整现有航班的时刻，优化空中交通运行效率。

摘要： 本发明涉及空中交通管理服务领域中，有关空中交通流量管理的实操标准的定值方法和技术实现原理，具体的是一种空中交通流量管理实操标准的动态定值方法及系统。该方法包括以下步骤，S1，建立空中的交通流量数据库，存储交通流量的历史数据；S2，获取历史交通流量值的统计特征作为动态取值模型的参数；S3，依据空中交通流量管理的绩效管理目标，设计动态取值模型；S4，输出交通流量的实操标准动态值。本发明应用于航空领域，进行空中交通流量的管理。

摘要： 本发明涉及空中交通管理服务领域中，有关空中交通流量管理的实操标准的定值方法和技术实现原理，具体的是一种空中交通流量管理实操标准的动态定值方法及系统。该方法包括以下步骤，S1，建立空中的交通流量数据库，存储交通流量的历史数据；S2，获取历史交通流量值的统计特征作为动态取值模型的参数；S3，依据空中交通流量管理的绩效管理目标，设计动态取值模型；S4，输出交通流量的实操标准动态值。本发明应用于航空领域，进行空中交通流量的管理。