人工智能算法在空中交通管制中的应用综述

1

作者 谢维正 武丁杰 刘葛睿 《航空计算技术》 2025年第2期129-134,共6页

随着全球航空运输的快速发展,空中交通流量的剧增对空中交通管制(ATC)系统提出了严峻挑战。传统基于规则的管制方式已无法满足高密度航路和复杂飞行环境下的安全与效率需求。系统的回顾了近年来人工智能算法在空中交通管制中的应用,同... 随着全球航空运输的快速发展,空中交通流量的剧增对空中交通管制(ATC)系统提出了严峻挑战。传统基于规则的管制方式已无法满足高密度航路和复杂飞行环境下的安全与效率需求。系统的回顾了近年来人工智能算法在空中交通管制中的应用,同时探讨了算法在信息获取、理解与决策中面临的不确定性及其对飞行安全的潜在影响,针对这些挑战,提出采用数据融合、提升算法自适应能力、结合深度学习与集成学习、引入可解释AI技术、以及量化决策不确定性等措施,以提高空中交通管制系统的可靠性与安全性。 展开更多

关键词 空中交通管制 人工智能 航迹预测 冲突探测与解脱 算法不确定性

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目视和仪表同场运行的跑道容量评估

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作者 宋千宇 武丁杰 +1 位作者 权在昕 高嘉静 《舰船电子工程》 2025年第1期170-176,共7页

为了提升航班运行的灵活性,保证机场资源的有效利用,仪表目视同场运行的机场越来越多,研究混合运行机场跑道容量相关的因素,并评估跑道容量具有重要意义。论文针对目视和仪表飞行在同一跑道上混合运行的情况,建立了跑道容量评估模型。... 为了提升航班运行的灵活性,保证机场资源的有效利用,仪表目视同场运行的机场越来越多,研究混合运行机场跑道容量相关的因素,并评估跑道容量具有重要意义。论文针对目视和仪表飞行在同一跑道上混合运行的情况,建立了跑道容量评估模型。通过分析不同航空器速度、占用跑道时间、管制间隔要求及尾流间隔要求等因素,对跑道容量进行了细化评估。以洛阳北郊机场为例,论文验证了模型的有效性,结果显示优化起飞和降落流程、合理安排目视和仪表飞行比例与顺序,可以显著提升跑道的运行效率。论文模型为类似机场的跑道容量评估和运行优化提供了科学、可操作的参考。 展开更多

关键词 空中交通管理 同场运行 容量评估 航空器间隔

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TBO模式下终端区容量评估与优化 被引量：1

3

作者 武丁杰 高嘉静 +1 位作者 权在昕 宋千宇 《航空计算技术》 2024年第6期1-5,共5页

随着航空运输业的快速发展,航班量逐渐增加,造成了终端区可用空域资源饱和、空中交通拥堵、航班延误等现象。基于未来空中交通管理模式向着基于航迹运行(TBO)模式转变的趋势,考虑了机场、管制部门、航空公司这三个容量管理参与方,即在... 随着航空运输业的快速发展,航班量逐渐增加,造成了终端区可用空域资源饱和、空中交通拥堵、航班延误等现象。基于未来空中交通管理模式向着基于航迹运行(TBO)模式转变的趋势,考虑了机场、管制部门、航空公司这三个容量管理参与方,即在不同的协同决策下,建立终端区容量优化模型。运用基于滑动时间窗的优化-反馈算法和元启发式模拟退火算法,并以广州终端区作为实验案例进行验证。研究结果表明,模型在不同的协同决策下可以有效提高空域资源的利用率,对于增加终端区的运行容量具有一定效果。 展开更多

关键词 空中交通管理 机场终端区 基于航迹运行 容量评估与优化

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城市低空空中交通及无人机路径规划研究综述 被引量：7

4

作者 权在昕 武丁杰 +1 位作者 高嘉静 宋千宇 《航空计算技术》 2024年第2期121-126,共6页

随着城市交通拥堵的日益严重和社会的智能化发展,城市空中交通(UAM)的概念逐步形成。近年来,电动垂直起降(eVTOL)航空器发挥着越来越重要的作用,无人驾驶航空器(简称无人机)在城市低空空域的运行应受到更加有序的管理。简要概述了城市... 随着城市交通拥堵的日益严重和社会的智能化发展,城市空中交通(UAM)的概念逐步形成。近年来,电动垂直起降(eVTOL)航空器发挥着越来越重要的作用,无人驾驶航空器(简称无人机)在城市低空空域的运行应受到更加有序的管理。简要概述了城市空中交通的基本概念及国内外的发展和应用现状。分别概述了城市低空空域设计概念、城市低空航路规划和城市低空无人机路径规划方法。结合国内外研究现状,从不同方面提出了城市低空空中交通研究展望。 展开更多

关键词 城市空中交通 无人驾驶航空器 空域设计 航路规划 低空运行概念

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基于航班延误水平的机场航班时刻管理评价方法 被引量：4

5

作者 武丁杰 孙宏 《交通运输工程与信息学报》 2014年第1期17-21,27,共6页

为有效评估机场航班时刻管理,揭示延误问题根源,本文提出一种独立、客观的时刻资源配置评价方法。首先从延误的定义出发,对时刻管理中存在的延误进行分类,再分析各类延误的含义,并对各种延误进行了强度等级划分。通过层次分析法和物元... 为有效评估机场航班时刻管理,揭示延误问题根源,本文提出一种独立、客观的时刻资源配置评价方法。首先从延误的定义出发,对时刻管理中存在的延误进行分类,再分析各类延误的含义,并对各种延误进行了强度等级划分。通过层次分析法和物元法确定了各种延误的权重参数,对时刻管理效果形成量化指标。最后以首都机场为例进行了仿真验证,从结论可见,该评价方法能较好地贴近实际情况,反映时刻管理中的问题。 展开更多

关键词 航班时刻资源 航班延误 航班延误水平 负延误

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基于管制员负荷的空域容量评估新方法 被引量：3

6

作者 武丁杰 《武汉理工大学学报（交通科学与工程版）》 2014年第4期846-849,共4页

构建一种基于管制员负荷的空域容量评估模型,以实现对空域容量的有效评估.在以往研究的基础上重新界定了管制员负荷的标准,提出了指挥余度、必要指令点、指令周期等概念.根据容量评估的基本流程,以管制员的工作负荷作为空域容量的限制,... 构建一种基于管制员负荷的空域容量评估模型,以实现对空域容量的有效评估.在以往研究的基础上重新界定了管制员负荷的标准,提出了指挥余度、必要指令点、指令周期等概念.根据容量评估的基本流程,以管制员的工作负荷作为空域容量的限制,构建出新的空域容量评估框架.以西安进近空域为例进行空域容量评估,取得与实际非常接近的结果,证明方法的有效性. 展开更多

关键词 管制员负荷 指挥余度 必要指令点 指令周期 容量评估

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相关运行条件下的双跑道容量评估 被引量：7

7

作者 武丁杰 《科技通报》 北大核心 2012年第10期213-216,共4页

归纳了制约双跑道运行容量的因素,对比单跑道容量评估方法,提出了在相关平行仪表进近模式下进行容量评估的方法,将两条跑道作为一个系统,使评估问题大大简化。通过算例显示,与实际运行情况比较贴近。同时也发现,双跑道容量评估的特殊性... 归纳了制约双跑道运行容量的因素,对比单跑道容量评估方法,提出了在相关平行仪表进近模式下进行容量评估的方法,将两条跑道作为一个系统,使评估问题大大简化。通过算例显示,与实际运行情况比较贴近。同时也发现,双跑道容量评估的特殊性,需具体问题具体分析。 展开更多

关键词 双跑道 容量 相关进近

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近距平行跑道容量评估与优化 被引量：4

8

作者 武丁杰 《中国民航飞行学院学报》 2014年第1期22-25,28,共5页

本文系统地归纳了各种制约近距平行跑道运行容量的因素,并对比单跑道容量评估方法,针对不同运行模式提出了容量评估思路。同时结合实际工作中可能遇到的运行方式提出具体的调整适用方法,为近距跑道的优化使用提出建议。

关键词 跑道容量 仿真 系统设计

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平行跑道容量评估中跑道相关性的确定

9

作者 武丁杰 《交通科技与经济》 2013年第2期69-72,共4页

阐述平行跑道相关性的机理,归纳各种制约平行跑道运行容量的因素,对比单跑道容量评估方法,针对不同运行模式提出容量评估思路。从实际工作和民航局标准的角度对评价方法进行简化。并以首都机场为实例验证评估方法。

关键词 平行跑道 跑道容量 相关性

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基于4DT的高度层分配及冲突解脱策略研究

10

作者 武丁杰 钟进威 +1 位作者 宁兆宇 宋夏芝 《航空计算技术》 2022年第3期20-24,共5页

随着我国空中交通业务总量的逐年攀升和碳交易市场的开放,同时兼顾运行安全和节能减排成为民航相关单位关注的焦点,而优化飞行高度层分配策略是一种有效措施,可通过合理的高度层分配,使得空域内总的碳排放量最小,同时减少管制员的工作... 随着我国空中交通业务总量的逐年攀升和碳交易市场的开放,同时兼顾运行安全和节能减排成为民航相关单位关注的焦点,而优化飞行高度层分配策略是一种有效措施,可通过合理的高度层分配,使得空域内总的碳排放量最小,同时减少管制员的工作负荷。以某空域内的两条交叉航路为分析对象,建立基于4D航迹的高度层分配和战术冲突解脱模型,将分类及编组航班指派到不同高度层,利用匈牙利解法求解,采用控制过点时刻的方法来实现冲突解脱。经过算例分析,表明策略能有效降低航班总的燃油消耗,并可提高空中交通的安全性和有序性。 展开更多

关键词 4D航迹 飞行高度层 机型分类 指派问题 冲突解脱

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基于仿真的跑道容量评估系统设计与实现

11

作者 武丁杰 陈旭光 《中国民航飞行学院学报》 2012年第4期5-8,共4页

系统地介绍了基于仿真的跑道容量评估系统的基本设计与功能,就塔台工作流程进行了详细定义。对仿真过程中最后进近时间的计算提出了简化方法,归纳了仿真中需要的随机变量,就其分布与取值进行了探讨,有效解决了任意比例航班计划下的仿真... 系统地介绍了基于仿真的跑道容量评估系统的基本设计与功能,就塔台工作流程进行了详细定义。对仿真过程中最后进近时间的计算提出了简化方法,归纳了仿真中需要的随机变量,就其分布与取值进行了探讨,有效解决了任意比例航班计划下的仿真评估。系统仿真结果表明,通过制定具体的评估策略,该系统可以对各种条件的跑道进行容量评估,并能取得可信的结果。 展开更多

关键词 跑道容量 仿真 系统设计

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低空无人机自主避障算法综述 被引量：19

12

作者 李安醍 武丁杰 李诚龙 《电光与控制》 CSCD 北大核心 2021年第8期59-64,共6页

随着民用无人机技术的广泛应用,将无人机融入国家空域,与有人机共享空域在低空开展飞行任务的做法已成为今后发展的趋势。无人机“感知避让”系统对于未来在融合空域内安全航行起着至关重要的作用,其中,自主避障算法是保证整个系统高效... 随着民用无人机技术的广泛应用,将无人机融入国家空域,与有人机共享空域在低空开展飞行任务的做法已成为今后发展的趋势。无人机“感知避让”系统对于未来在融合空域内安全航行起着至关重要的作用,其中,自主避障算法是保证整个系统高效运行的关键部分。目前,对无人机自主避障算法的研究已经十分深入。根据避障算法的特点和避障机制对现有的避障算法进行分类,并在此基础上对每一种类型的算法展开详细介绍,阐述其优点以及局限性,最后展望了无人机自主避障算法的发展方向。 展开更多

关键词 无人机 避障算法 路径规划 低空

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基于层次分析法的管制员心理倾向性模糊综合评价研究 被引量：4

13

作者 马学鹏 武丁杰 赖桂瑾 《航空计算技术》 2019年第6期71-74,78,共5页

为防止民航不安全事件的发生,通过对民航管制员认知模型的分析以及类比其他高危职业任职人员心理倾向性评估测试内容,以民航事故报告作为指标支撑,采用"提取类别,相互交叉"的方法,提取出一套适合评估管制员心理倾向性的方法... 为防止民航不安全事件的发生,通过对民航管制员认知模型的分析以及类比其他高危职业任职人员心理倾向性评估测试内容,以民航事故报告作为指标支撑,采用"提取类别,相互交叉"的方法,提取出一套适合评估管制员心理倾向性的方法。分析了管制员心理倾向性评估方案,分析结果显示提取的心理倾向性指标是合理的,评估方案可以用于一线管制单位对管制员的选拔以及检测在职管制员的心理健康变化。 展开更多

关键词 民航管制员 心理倾向性 层次分析法 招聘选拔

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基于序关系分析法的管制员培训评价模型 被引量：3

14

作者 马学鹏 赖桂瑾 武丁杰 《航空计算技术》 2019年第2期66-69,共4页

空中交通管制员的培训效果对空中交通管制的安全运行起着重要的作用,模拟机操作在管制员管制培训中占很大比重。为提高空中交通管制员每次培训的有效性和侧重点,针对管制员培训质量进行评估。给出了查阅文献、专家座谈方法,确定了培训... 空中交通管制员的培训效果对空中交通管制的安全运行起着重要的作用,模拟机操作在管制员管制培训中占很大比重。为提高空中交通管制员每次培训的有效性和侧重点,针对管制员培训质量进行评估。给出了查阅文献、专家座谈方法,确定了培训考核的每一项指标,应用序关系分析法,确定管制员培训考核成绩权重参数,建立了管制员培训考核评价模型,最后通过管制员实际训练成绩进行了验证分析。结果表明:所建评价模型能够对管制员培训效果进行有效评价。确定对管制员考核指标因素有:基本技能考核、特殊情况考核、职业素养考核、总体效果考核。 展开更多

关键词 管制员 培训成绩 权重系数 评价模型

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基于三方博弈的终端区协同容流调配策略研究 被引量：1

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作者 朱莉 武丁杰 +1 位作者 许凌宇 陈晓莹 《航空计算技术》 2023年第5期62-66,共5页

为研究终端区协同容流调配问题,从机场、空管部门、航空公司三方利益出发,以最大化机场容量利用率、最小化航班调整量、最小化航班总延误损失为优化目标,通过动态博弈分析,求解多目标优化模型,研究了多方利益冲突下的终端区协同决策。... 为研究终端区协同容流调配问题,从机场、空管部门、航空公司三方利益出发,以最大化机场容量利用率、最小化航班调整量、最小化航班总延误损失为优化目标,通过动态博弈分析,求解多目标优化模型,研究了多方利益冲突下的终端区协同决策。根据各要素映射关系,将多目标优化模型转化为三方动态博弈模型;采用博弈粒子群算法进行求解,使博弈策略实现最优组合,从而获得子博弈完美纳什均衡解,即为最优解集。经过算例分析,与多目标优化相比,模型在充分利用终端区容量的同时,有效降低了航班调整量,减少了航班延误损失,提升了整体优化的效益。 展开更多

关键词 协同决策 终端区容流调配 动态博弈 博弈粒子群算法

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基于最大贡献的航班计划优化模型

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作者 冯辉宇 武丁杰 罗超 《西安航空学院学报》 2018年第3期81-84,共4页

从航空公司的效益出发,结合机场和空管部门对航班时刻的限制,以航班贡献最大为目标,建立了一个航班计划的优化模型。对于模型的求解,介绍了一种遗传-禁忌的混合算法,通过精英保留的策略,得到更优结果,并通过案例对该模型进行了分析和验证。

关键词 航班计划优化模型 航班贡献 遗传-禁忌混合算法

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