机场关键冲突点识别及滑行路径优化研究

来源 :中国民用航空飞行学院 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wtmw
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对于大多数机场来说,当航空器流量较大时容易在机动区产生冲突,而冲突的产生一方面存在安全隐患,另外一方面,解决已经产生冲突会消耗大量的时间、人力以及财力,影响后续航空器的滑行,严重时,甚至会造成连环拥堵,引起巨大的损失。为提升机动区运行效率,减少滑行冲突的产生,本文首先对滑行道系统进行了抽象,构建滑行道系统复杂网络,以石家庄机场为例,结合机动区运行方式分析滑行道系统复杂网络的静态拓扑结构,使用Gephi软件计算滑行道系统网络中各个节点的介数、度和紧密中心性这三个特征指标的值,并分析这三个特征指标对该网络的意义,使用层次分析法计算这三个特征指标的权重,进行重要度排序,识别石家庄机场滑行道系统复杂网络的关键点。这些关键点往往有较大的流量且位于滑行道系统网络结构的中心位置,在关键点上产生冲突将对滑行道系统网络的整体通行能力产生影响,导致机动区运行效率降低。为了探寻对整体运行有影响的冲突点,使用Anylogic进行多agent仿真实验动态地识别石家庄机场滑行道系统的冲突点,通过对比关键点和冲突点的产生位置、通过节点的流量和节点的属性进行一致性对比,发现识别出的关键点与冲突点有高度的相关性,就这一实验结果发现,将同时具备网络拓扑结构静态关键点特征和动态冲突点特征的点定义关键冲突点。关键冲突点的定义和识别,可以帮助管制员找到需要着重关注的位置,有利于降低管制风险,起到预防冲突的作用。基于此,对关键冲突点进行分流,降低关键点产生冲突的概率,能达到提升整个滑行道系统网络通行能力的目的,然后以关键点产生冲突最少为目标,进行动态的避让冲突路径规划。然后在单架航空器路径规划的基础上,以关键点产生的冲突最少为约束条件,进行多架航空器的避让冲突路径规划。最后再次使用Anylogic软件,结合石家庄正定国际机场某日高峰时段的真实数据进行实验仿真和数据分析,结果发现通过避让关键冲突点的策略,可以实现关键冲突点分流的目的,减少时段内航空器的总滑行时间和冲突次数,验证了本文方法的有效性。
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