终端区多机场离场协同管理

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空中交通流量的持续快速增长导致交通拥塞和延误的持续增加,我国国情决定军航管制在中国航管工作中的主导地位,要缓解我国空中交通流量的快速增长所导致的拥塞和延误就必须考虑到军航飞机飞行在航空运行的作用,随着机场越来越多,规模越来越大,终端区内多机场飞机在有限的机场容量和空域使用上的矛盾越来越尖锐,综合考虑军民航多机场各方的需求,合理安排好飞行计划,是有效解决空中冲突,节约飞行成本必经之路。对实现我国空中交通管制现代化、自动化具有重要的现实意义。本文针对通过管制移交点排序,运用了一种基于FCFS(First-Come-First-Served)模式下的通过管制移交点排序模型。引入了静态通过管制移交点排序问题的建模思想,按照计划放飞时间形成FCFS通过管制移交点序列,并作为计算起飞时间的约束条件,将飞向管制移交点过程中的延误完全吸收至终端区各机场,保证无冲突飞行,并进行仿真验证。在上述通过管制移交点排序优化模型的基础上,进一步研究多机场协同放行调度问题,运用了基于通过管制移交点排序的时间优化模型,当超出管制区容量时,为提高飞机通过管制移交点效率,加入改进的通过管制移交点排序,容许飞机提前起飞以充分利用有限的通过管制移交点时隙。基于场面无冲突飞行和放飞间隔等约束下,以总的通过管制移交点时间最短为目标建立通过管制移交点时间优化模型。接着,引入遗传算法并结合罚函数的方式对模型进行求解,仿真验证时间减少15%以上。最后在上述时间优化模型的基础上,为权衡通过管制移交点时间和延误代价之间的关系,建立了通过管制移交点多机场多目标优化模型。首先定义了不同机型的单位延误代价,提前/推后单位时间延误代价,接着建立了多约束条件下的以总管制移交点时间和总延误代价最小为目标的双目标优化模型,最后通过双码自适应遗传算法与非支配排序多目标遗传算法相结合的算法,对该模型进行求解,并与FCFS模式下通过管制移交点进行了比较。
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