空中交通流量管理改航策略初步研究

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1、南京航空航天大学硕士学位论文空中交通流量管理改航策略初步研究姓名：宋柯申请学位级别：硕士专业：交通运输规划与管理指导教师：胡明华2002.1.1南京航空航天大学硕士学位论文摘要本文主要对航路变更(改航)问题进行了比较系统深入的分析。文章前半部分主要介绍解决此问题的理论算法，算法研究的主要问题是在恶劣天气条件或者导航设备失效的情况下如何组织航班放飞以及如何动态地为航班选择航路以使总损失最小。该算法解决改航问题的基本方法是在确定航班优先级的基础上在动态网络流模型中运用启发式搜索法求得最优解。文章后半部分主要介绍了针对改航问题所开发的一套软件系统，该系统一方面完成了上述算法的的计算机

2、实现工作，另外还对优化结果进行了仿真验证。关键词：改航，天气模型、‘动态网络、启发式搜索溅仿真窒主奎望鎏量篁堡墼堕丝堕塑生塑窒一——AbstractThisarticleprimarilydiscussedtheairtrafficflowmanagementremutingproblem．Asetofalgorithmonhandlingreroutingproblemhasbeenproposedatthebeginningofthisarticle．Themaintaskofthealgorithmistofindhowtoorganizeflightsdeparture

3、andhowtoselectarouteforeachoftheseflightstominimizethegrosslosscausedbybadweatherornavigationequipmentmalfunctions．Themainmethodofthealgorithmisusingheuristicsearchingondynamicnetworkonthebasisofalltheflights’prioritybeendetermined。Attherestofthisarticlejasetofsoftwarehasbeenintroduced．西esof

4、twarehastwomainfunction，thefirstoneisthecomputerrealizingofthealgorithm，theotheriSvalidatingtheresetofoptimizingbysimulation．Keywords：Rerouting，WeatherModel，DynamicNetwork，HeuristicSearching，SimulationⅡ南京航空航天大学硕士学位论文第一章绪论1．1空中交通流量管理概述空中交通流量管理(AirTrafficFlowManagement：ATFM)是空中交通管理(ATM)的重要部分。A

5、TFM的主要目的是为了安全而有效的使用现有空域、ATC的服务和机场能力。并且为飞机运作者提供及时、精确的信息从而规划和实施一种经济的空中运输，以尽可能准确地预报飞行情报而使延误减至最小。根据交通需求和时间以及地理情况来组织和调配空中交通的需要在上世纪60年代后期就出现了。当时的ATC系统不再能适应增长的交通流量，因而导致了航班延误离港、等待时间延长、不经济的高度层配备以及不断修订的航空公司时刻表等不良后果。为了缓解这些矛盾，适应空中交通的需要，几十年来，随着世界经济的发展，空管保障系统得到飞速发展，ATC系统发生了革命性的变化，飞行安全得到了极大的保障。与此同时，特别是二十世纪

6、八十年代中后期以来，世界航空运输迅猛发展，使现有ATC系统、空域和航线网络在实现空中交通的过程中发生困难，拥挤现象不断产生，于是一个新的课题——空中交通流量管理研究摆在了各国学者面前，所研究的主要问题就是怎样使有限的机场、空域容量资源发挥最大的利用效率。随着世界经济的不断前进，民航运输业近年来产生了突飞猛进的发展；据国际民航组织(ICAO)统计，1996年各成员国共完成运输周转量3174亿吨公里，载运旅客13．8亿人次，货运量2300万吨。国际航空运输量从现在到2004年之间起码有将近5．6％的年度增长，乘客人数也将从2000年的4亿9000万增加到2004年的6亿4000万人

7、⋯。中国实行改革开放以来，由于国民经济与社会发展迅速，各行各业对航空运输的需求日益增长，从而使我国的民用航空事业进入了一个高速发展的新时期。目前，亚洲己成为世界航空运输增长最快的地区，而中国又是亚洲航空运输增长最快的国家之一。1996年，中国民航完成运输总周转量80．6亿吨公里，旅客运输量5555万人，货邮运输量115万吨，分别比上年增长12．7％、8．5％和13．1％。航空运输量的快速增长客观上要求我国民用航空的建设和管理与之相适应。而我国目前航空运输流量分布很不均衡。目前，民航旅客吞吐量