基于遗传算法组合预测模型空域流量预测系统构建

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1、基于遗传算法组合预测模型空域流量预测系统构建　　摘要：航班总量的持续增长使得航班安全保障的压力不断加大。在空域资源有限、航空管制工作繁重的大型国际机场，航班动态信息的准确、可靠性将为制定有效地管制调配措施提供有力的依据。为了准确预测特定区域中某个航路点在某一时间段的航班流量，给管制人员提供参考，便于提前灵活、合理地制定管制策略，避免空域资源浪费，为各级决策部门制定发展战略与规划提供重要依据。基于不同航班流量信息源建立组合预测模型，通过遗传算法对组合模型的权重值进行优化，并根据西安管制区域构建出了空域流量预测系统的设计构架。关键词：空

2、中交通；航班动态；流量预测；组合预测；遗传算法中图分类号：TP302.1文献标志码：A文章编号：1006-8228（2014）03-27-030引言13基于遗传算法组合预测模型空域流量预测系统构建　　摘要：航班总量的持续增长使得航班安全保障的压力不断加大。在空域资源有限、航空管制工作繁重的大型国际机场，航班动态信息的准确、可靠性将为制定有效地管制调配措施提供有力的依据。为了准确预测特定区域中某个航路点在某一时间段的航班流量，给管制人员提供参考，便于提前灵活、合理地制定管制策略，避免空域资源浪费，为各级决策部门制定发展战略与规划提供重

3、要依据。基于不同航班流量信息源建立组合预测模型，通过遗传算法对组合模型的权重值进行优化，并根据西安管制区域构建出了空域流量预测系统的设计构架。关键词：空中交通；航班动态；流量预测；组合预测；遗传算法中图分类号：TP302.1文献标志码：A文章编号：1006-8228（2014）03-27-030引言13随着改革开放和国家经济的高速发展，中国民航迎来了空前的发展机遇[1]。根据民航总局2003年至2012年民航机场生产统计公报显示，我国民航发生了翻天覆地的变化。2003年，民航国内通航机场126个（不含香港和澳门），定期航班通航城市1

4、25个；2012年，我国境内民用航空机场共有183个，定期航班通航城市178个[2]。在民航业整体运营中起到关键作用的空管部门所掌握的数据、信息是否准确十分重要。空域流量预测系统是一套能够适应当前和今后空管自动化体系发展要求的信息处理系统。本文结合空域流量预测系统在西安管制区域内的实际应用，对如何准确预测特定区域中某个航路点在某一时间段的航班流量进行分析、探讨，为空管人员提前、灵活、合理地制定管制策略，避免空域资源浪费，以及为各级决策部门制定发展战略与规划提供重要依据。1空域流量预测系统开发、应用的必要性13空中交通管理是民用航空运

5、输业安全的核心。高度的信息化管理为航空器安全起飞和着陆，使航空器之间保持安全的飞行间隔起到了不可忽视的保障作用。近年来，国家对西部经济的有力扶持促进了西安区域经济的快速发展，西安咸阳国际机场作为全国第八大国际机场，其航班年增长量排到了全国第四位。目前，西安管制区域受到了一些因素的限制，经常会出现在某一时间段内或空域内的航班过于集中和拥堵的现象。这些因素包括：周边管制区域限制，终端的排序要求，管制区内雷达覆盖及通讯设备使用效果欠佳，西安咸阳国际机场停机位数量、地面保障能力有限，以及区域内复杂天气的影响等，这些不利因素导致了飞行冲突频繁

6、、管制调配难度增大、航班延误等问题。这不仅增加了空管的工作负荷，给航空公司带来了不必要的经济损失，同时也引起了旅客满意度下降等多种负面影响。因此，提高区域内空中交通管制工作容量和质量成为难题，科学地实行空中交通流量的监控和管理是解决问题的关键。预测学运用观察、归纳、演绎、推理等分析方法，运用数学模型和试验方法，根据客观的历史资料、实际经验和教训，研究客观事物的发展趋势和规律，从而在技术上保证预测结果的可靠性和准确性。需求预测是预计未来在运输系统内或实施中可能会有多少交通量或客（货）运输量。预测的目的在于研究和掌握事物的发展规律，最终

7、使人们对事物的未来发展有一个估计和推断[3]。要合理安排空域需要预测流量、制作预案。现行的航班统计与流量预测数据的生成采用人工手段、在数据处理能力、数据统计时效性、流量预测准确性等方面均有所欠缺。空域流量预测系统的开发，可使流量预测更准确地帮助空中交通管制员获得未来时段内的飞行流量变化、预先做好计划和预案、降低盲目飞行流量管理对航班正常率的影响、有准备地应对重大和突发事件，为管理部门制定更有效、合理的飞行计划提供参考数据，从而实现缓解空域流量拥堵、完善流量控制预案、提高管制工作安全运行能力的目的。2基于遗传算法的流量组合预测模型研究

8、13组合预测方法是基于一个基本假设，即只用一种方法不能够精确地描述出预测过程和预测结果，多个方法的组合可以彼此弥补各自模型存在的不足，可以说，组合预测法同时聚集了多种单个预测方法的优点，其预测效果明显地优于单个预测方法。在利用组合模型