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支持稳定航迹优化的空中交通多元复杂度计算方法
1
作者 温瑞英 何家兴 王红勇 《交通运输系统工程与信息》 北大核心 2025年第1期258-269,共12页
传统轨迹优化方法难以在改进局部飞行效率的同时保证整体空域稳定运行,为此本文提出针对空域栅格评估的多元复杂度计算方法,并研究该方法在轨迹搜索算法中的应用。首先,由“接近”“汇聚”两种运动趋势计算交互复杂度,由空域结构和气象... 传统轨迹优化方法难以在改进局部飞行效率的同时保证整体空域稳定运行,为此本文提出针对空域栅格评估的多元复杂度计算方法,并研究该方法在轨迹搜索算法中的应用。首先,由“接近”“汇聚”两种运动趋势计算交互复杂度,由空域结构和气象环境计算背景复杂度。其次,将两类复杂度分配到空域栅格上,得到栅格的复杂度图。最后,应用于改进的轨迹优化方法中以评估优化结果对空域运行压力的影响。基于仿真空域和实际上海终端区运行数据进行仿真验证。结果表明:空中交通场景的运行压力能够由多元复杂度进行量化。对比原始数据,基于复杂度评估方法改进的A^(*)算法能使优化结果的飞行距离下降20.10%,预计飞行时间下降30.00%,机动次数下降16.67%;同时对比原始数据和传统A^(*)算法的优化轨迹,优化后的局部空域运行压力有所下降。 展开更多
关键词 航空运输 空中交通复杂度 改进A*算法 空域 线性动力系统 空中交通管理
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基于复杂网络的空中交通流量短期预测 被引量：4
2
作者 王飞 魏林琳 《南京航空航天大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期741-749,共9页
为合理预测空中交通流量,结合复杂网络链路预测进行研究。首先,将时间序列转化为可视图得到拓扑特征量,然后结合基于局部信息、路径和随机游走的算法,比较在三亚不同扇区内的预测精度,发现RWR0.85算法预测精度最高。由于链路预测只能预... 为合理预测空中交通流量,结合复杂网络链路预测进行研究。首先,将时间序列转化为可视图得到拓扑特征量,然后结合基于局部信息、路径和随机游走的算法,比较在三亚不同扇区内的预测精度,发现RWR0.85算法预测精度最高。由于链路预测只能预测可能存在的连边,不能预测节点,因此引入D⁃S证据理论预测流量值,预测精度最高可达99.85%。结果表明,复杂网络链路预测结合D⁃S证据理论进行空中交通流量的预测是可行有效的,为进一步深入研究奠定了基础。 展开更多
关键词 复杂网络 空中交通流 链路预测 时间序列 D⁃S证据理论
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面向智能视频监控的空中交通管制员图像分割 被引量：2
3
作者 王超 董杰 陈含露 《安全与环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期206-212,共7页
为解决复杂场景下空中交通管制员检测与分割精度低、鲁棒性差的问题,提出一种基于掩码区域卷积神经网络(Mask Region-based Convolutional Neural Networks, Mask R-CNN)的管制员图像分割模型ATC Mask R-CNN(ATC Mask Region-based Conv... 为解决复杂场景下空中交通管制员检测与分割精度低、鲁棒性差的问题,提出一种基于掩码区域卷积神经网络(Mask Region-based Convolutional Neural Networks, Mask R-CNN)的管制员图像分割模型ATC Mask R-CNN(ATC Mask Region-based Convolutional Neural Networks)。首先,构建管制员监控图像数据集(ATC Monitor Image Dataset, AMID)并用于模型训练、测试;其次,在主干网络中引入瓶颈注意力模块(Bottleneck Attention Module, BAM)以增强管制员特征提取,采取改进的柔性非极大值抑制算法(Soft Non-maximum Suppression, Soft-NMS)替代NMS算法进行候选框选取,提高对遮挡目标的检测分割;最后,基于AMID进行管制员图像分割试验。结果显示:ATC Mask R-CNN的精确率、召回率和平均精度分别为96.49%、95.62%和88.84%,表明了该方法的有效性。与Mask R-CNN相比,ATC Mask R-CNN有效降低了复杂场景的不利影响,更适用于管制员工作场景,可以为管制大厅安全管理自动化应用提供技术支撑。 展开更多
关键词 安全工程 智能视频监控 复杂场景 空中交通管制员 实例分割
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空中交通CPS结构特性及韧性评估 被引量：1
4
作者 王兴隆 魏奕雯 贺敏 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期1187-1196,共10页
针对空中交通体系结构复杂、耦合性强、脆弱性高的特点,为缓解因受扰导致的级联失效现象,对其结构韧性进行研究。建立了空中交通信息物理系统(CPS)模型,提出同层度与层间度、同层介数与层间介数等指标,分析级联失效过程;提出空中交通CP... 针对空中交通体系结构复杂、耦合性强、脆弱性高的特点,为缓解因受扰导致的级联失效现象,对其结构韧性进行研究。建立了空中交通信息物理系统(CPS)模型,提出同层度与层间度、同层介数与层间介数等指标,分析级联失效过程;提出空中交通CPS韧性的概念,并采用定量评估方法对受损能力和恢复能力进行度量;对比不同扰动-恢复策略下的空中交通CPS表现,制定最佳恢复策略,提高受扰时的韧性。以华东地区空中交通CPS为例进行分析,结果表明:空中交通CPS网络度分布服从幂率分布,介数服从指数分布;在基于介数度值扰动下,采用介数恢复策略可以有效提高受扰时空中交通CPS的韧性。 展开更多
关键词 信息物理系统 级联失效 扇区网络 航路网络 空中交通CPS韧性
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考虑加减速行为不对称的终端区空中交通流跟驰模型
5
作者 李善梅 纪亚宏 +3 位作者 王超 黄宝军 王远洲 赵末 《交通运输系统工程与信息》 EI CSCD 北大核心 2024年第6期286-297,共12页
为精细化描述空中交通流跟驰行为,考虑空中交通加减速跟驰行为的不对称性,本文提出一种基于改进智能驾驶员模型(Intelligent Driver Model,IDM)的空中交通流跟驰模型。采用成都终端区实际航迹数据,筛选出跟驰航迹数据;在此基础上,应用... 为精细化描述空中交通流跟驰行为,考虑空中交通加减速跟驰行为的不对称性,本文提出一种基于改进智能驾驶员模型(Intelligent Driver Model,IDM)的空中交通流跟驰模型。采用成都终端区实际航迹数据,筛选出跟驰航迹数据;在此基础上,应用遗传算法对经典跟驰模型进行参数标定,选取出IDM模型的拟合精度最好;进而,考虑加速度、前后机间隔、平均速度差和机型等因素,分别构建加速和减速场景下的改进IDM跟驰模型;最后,采用奈奎斯特图分析改进模型的局部稳定性和渐近稳定性,并对加减速场景下的改进跟驰模型进行仿真实验。结果表明,改进IDM模型的稳定范围增大,且在加速和减速场景下,改进IDM模型所需稳定时间分别仅为原始IDM模型的13.9%和22.2%,头机为不同机型时,模型均表现较强稳定性,且头机为重型机时,所需稳定时间最长,这与实际运行中重型机产生的尾流对后机影响最为严重相一致。 展开更多
关键词 航空运输 空中交通流 跟驰模型 稳定性 智能驾驶员模型 参数标定
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基于相依网络的空中交通复杂度评估与关键要素识别
6
作者 齐雁楠 王新彤 王兴隆 《科学技术与工程》 北大核心 2024年第33期14472-14482,共11页
针对终端空域运行复杂性态势量化难度大和评估维度单一的问题,根据飞机间运动和管制协调的依赖关系,提出一种基于相依网络的空中交通复杂度评估方法。依据管制、飞行网络层内节点间冲突关系和层间节点间的关联性,建立管制-飞行相依网络... 针对终端空域运行复杂性态势量化难度大和评估维度单一的问题,根据飞机间运动和管制协调的依赖关系,提出一种基于相依网络的空中交通复杂度评估方法。依据管制、飞行网络层内节点间冲突关系和层间节点间的关联性,建立管制-飞行相依网络,提出空中交通网络复杂度模型。采用Pearson相关系数进行网络复杂度影响因素分析,确定影响网络复杂度的关键节点,最后,从管制调配角度识别并验证影响交通复杂度的关键要素。使用北京终端历史ADS-B数据对评估模型进行验证,结果表明:考虑网络相依度的复杂度评估方法能够客观、及时反映空中交通的复杂态势,并且更加有预见性;网络复杂度与关键节点复杂状态有极大相关性,其中节点速度变化是影响网络复杂度的关键要素;对关键节点速度进行速度干预,可以在一定程度上控制网络复杂度态势的发展,保障空中交通运行安全。 展开更多
关键词 运行安全 空中交通相依网络 空中交通复杂度 关键要素识别
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基于Multi-Agent的空中交通协同流量管理 被引量：7
7
作者 王飞 徐肖豪 张静 《广西师范大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2008年第1期125-128,共4页
充分考虑到空中交通流量管理系统三级结构的特点,把那些具有自主性和智能性,并对系统有重要影响的实体用Agent来实现,构建了空中交通流量管理系统的框架,详细阐述了终端区各分Agent系统的结构以及主要功能;将多Agent应用到空中交通流量... 充分考虑到空中交通流量管理系统三级结构的特点,把那些具有自主性和智能性,并对系统有重要影响的实体用Agent来实现,构建了空中交通流量管理系统的框架,详细阐述了终端区各分Agent系统的结构以及主要功能;将多Agent应用到空中交通流量管理系统,可有效提高系统的动态环境适应性和自治性,降低系统设计与实现的复杂性,为建设流量管理系统提供了新的思维模式。 展开更多
关键词 流量管理 多AGENT 系统结构 终端区
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中国民航管制学员注意力差异分析 被引量：7
8
作者 项恒 梁曼 《科学技术与工程》 北大核心 2014年第12期141-145,共5页
研究性别、训练和睡眠剥夺三个因素对民航管制学员注意力的影响。通过舒尔特方格法、数字游戏、睡眠限制、微软打字等方法进行研究。在性别差异实验中,男生舒尔特测试平均用时10.885 s,女生平均用时10.875 s,管制数字游戏男生和女生平... 研究性别、训练和睡眠剥夺三个因素对民航管制学员注意力的影响。通过舒尔特方格法、数字游戏、睡眠限制、微软打字等方法进行研究。在性别差异实验中,男生舒尔特测试平均用时10.885 s,女生平均用时10.875 s,管制数字游戏男生和女生平均分数仅差0.2分,显著性差异P值大于0.05。训练差异实验中,受过舒尔特方格训练与数字游戏训练的管制学员的注意力分配效率明显高于训练较少和没有训练的管制学员注意力分配效率,显著性差异P值都小于0.05。睡眠限制实验中,积累性疲劳作用下的两天睡眠限制的测试结果在打字测试中注意力相对影响度大幅下降了20.8%,在管制数字游戏中也同样大幅下降了19.42%。说明性别对于管制学员的注意力差异的影响不显著,加强训练对提高管制学员注意力分配效率有着积极作用,连续睡眠剥夺会显著影响管制员工作的注意力分配与管理。 展开更多
关键词 民航管制学员 注意力差异 实验分析
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民航空中交通管制员危险感知差异研究 被引量：2
9
作者 王霞 孙石磊 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第12期22-26,共5页
为探究不同经验的民航空中交通管制员危险感知能力差异性及其与管制安全行为的关系,采用场景分类法和问卷调查法进行试验,研究不同经验下管制员危险感知能力。根据情景难度、扇区内航空器数量、气象等条件将管制情境划分为4种场景,利用... 为探究不同经验的民航空中交通管制员危险感知能力差异性及其与管制安全行为的关系,采用场景分类法和问卷调查法进行试验,研究不同经验下管制员危险感知能力。根据情景难度、扇区内航空器数量、气象等条件将管制情境划分为4种场景,利用数据挖掘中的关联规则Apriori算法对比分析4组数据,寻找不同管制情境对管制员危险感知影响差异性。研究结果表明:危险感知能力与管制经验相关联;二级管制员感知危险数量最多,只有二级管制员能将管制指令时间作为危险感知的标准,三级和助理管制员做不到这点;影响管制员危险感知能力的关键因素是指令时间、安全间隔、航路拥挤与气象条件。 展开更多
关键词 航空安全 危险感知 APRIORI算法 管制经验 场景分类法
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碳达峰目标下中国民航CO_(2)与NO_(x)减排协同效益分析 被引量：10
10
作者 韩博 邓志强 +2 位作者 于敬磊 石依琳 于剑 《交通运输系统工程与信息》 EI CSCD 北大核心 2022年第4期53-62,共10页
民用航空作为交通运输的重要组成部分,对落实国家碳达峰和碳中和战略具有重大意义。本文构建了一套符合民航特征的大气污染物与CO_(2)排放综合预测模型,针对民航飞机未来增长情况和2019—2050年民航CO_(2)和NO_(x)排放量开展预测分析,... 民用航空作为交通运输的重要组成部分,对落实国家碳达峰和碳中和战略具有重大意义。本文构建了一套符合民航特征的大气污染物与CO_(2)排放综合预测模型,针对民航飞机未来增长情况和2019—2050年民航CO_(2)和NO_(x)排放量开展预测分析,并利用协同控制坐标系和协同减排弹性系数评价产生的减排协同效益。结果表明,未来民航飞机年增量呈现出不断增长的趋势,与GDP、潜在产出及劳动效率的发展关联密切。燃油效率的提高并不能改变民航CO_(2)和NO_(x)排放量持续增长的现状,可持续航空燃料的发展使民航CO_(2)排放量于2045年达峰,约为3.18×10^(8)t,并会促进NO_(x)排放量持续增长。通过技术改进与新动力飞机的进入可消除此影响,使民航CO_(2)排放量达峰时间提前到2040年,排放量约为2.65×10^(8)t,在此基础上,推进可持续航空燃料的应用可使民航CO_(2)排放量在2037年达峰,约为2.47×10^(8)t,可见民航业无法实现2030碳达峰愿景,且研究表明,适当引进可持续航空燃料,加快对民航技术的改进和新动力飞机的应用是强化民航CO_(2)与NO_(x)协同减排的最佳选择。因此短期内着力提高飞机燃油经济性;中期加速推进可持续航空燃料的应用比例;长期依靠新型动力飞机实现零碳飞行,是民航业实现双碳的最佳路径。 展开更多
关键词 航空运输 协同效益 情景分析 CO_(2) NO_(x)
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面向疲劳管理的空中交通管制员轮班模型
11
作者 杨培玉 王超 《安全与环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第3期1394-1399,共6页
为科学编制空中交通管制员轮班方案以降低轮班工作产生的疲劳,基于生物数学理论的疲劳评价方法,以最大疲劳峰值最小为目标,考虑空中交通管制员特有的“席位资质约束”和“双岗制”轮班要求,构建面向疲劳管理的空中交通管制员轮班优化模... 为科学编制空中交通管制员轮班方案以降低轮班工作产生的疲劳,基于生物数学理论的疲劳评价方法,以最大疲劳峰值最小为目标,考虑空中交通管制员特有的“席位资质约束”和“双岗制”轮班要求,构建面向疲劳管理的空中交通管制员轮班优化模型。在此基础上,考虑人员缺勤的不正常轮班调整方法,构建面向疲劳管理的空中交通管制员轮班调整模型,并以某空中交通管理局塔台管制轮班数据为例进行分析。结果表明:轮班优化模型降低疲劳峰值10.253%;轮班调整模型减少1名执勤人员且最大疲劳峰值未发生变化。 展开更多
关键词 安全社会工程 疲劳管理 人员调度 空中交通管制员 优化模型
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交汇航路空中交通流的非线性特征研究 被引量：27
12
作者 王超 郑旭芳 王蕾 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第1期171-178,共8页
针对空中交通流仿真、预测与控制工作中普遍需要空中交通流时空动态基本特征的问题,从混沌与分形角度对交汇航路交通流量时间序列的非线性特征进行了研究.首先,提出了一种基于航路网络结构的交通流识别方法,构建了不同时间尺度下交通流... 针对空中交通流仿真、预测与控制工作中普遍需要空中交通流时空动态基本特征的问题,从混沌与分形角度对交汇航路交通流量时间序列的非线性特征进行了研究.首先,提出了一种基于航路网络结构的交通流识别方法,构建了不同时间尺度下交通流量时间序列;其次,在相空间重构的基础上,利用最大Lyapunov指数定量判断了交通流中混沌特征的存在,并利用递归图分析了不同时间尺度下交通流量时间序列的混沌特征;最后,通过计算关联维数,研究了不同时间尺度下流量时间序列的分形特征.研究结果表明:不同时间尺度下交通流量时间序列均具有混沌特征;当时间尺度为5 min时,流量时间序列的混沌特征最为显著;随着时间尺度增大,流量时间序列的随机性增强,且对系统复杂性的表现能力变弱. 展开更多
关键词 空中交通流 非线性时间序列 数据挖掘 混沌 分形
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基于改进加权一阶局域法的空中交通流量预测模型 被引量：24
13
作者 王超 朱明 赵元棣 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第1期206-213,共8页
空中交通流量精准预测是实施空中交通控制和管理的重要前提.针对空中交通流量时间序列的内在混沌动力特性,研究了基于改进加权一阶局域法的混沌交通流量时间序列预测模型.首先,提出了一种临近相点演化加权的改进一阶局域预测法,并通过... 空中交通流量精准预测是实施空中交通控制和管理的重要前提.针对空中交通流量时间序列的内在混沌动力特性,研究了基于改进加权一阶局域法的混沌交通流量时间序列预测模型.首先,提出了一种临近相点演化加权的改进一阶局域预测法,并通过在预测过程中构建误差序列进行预测结果修正;其次,利用关联维数出现饱和现象验证了4组不同统计时间间隔的实测空中交通流量时间序列均存在混沌特性;最后,在对空中交通流量时间序列进行相空间重构的基础上,利用改进加权一阶局域预测方法进行了流量预测结果的对比实验.结果表明,4组空中交通流量时间序列预测精度均有提高,时间尺度为10 min的流量预测效果最好,预测相对误差减小了29.7%. 展开更多
关键词 混沌时间序列 相空间重构 加权-阶局域预测法 误差序列 空中交通流量预测
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空中交通尾流间隔标准的安全性评估分析 被引量：14
14
作者 魏志强 吴金栋 +1 位作者 刘馨泽 李娜 《中国安全生产科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2018年第12期180-185,共6页
为了分析现行尾流间隔的安全性,建立了尾涡安全评估模型,基于国内现行尾流间隔标准,对诱导滚转力矩系数和所需滚转角速度计算数据进行统计,选择所需滚转角速度作为安全性衡量指标。计算分析了气象条件尾涡遭遇严重度的影响,对不同机型... 为了分析现行尾流间隔的安全性,建立了尾涡安全评估模型,基于国内现行尾流间隔标准,对诱导滚转力矩系数和所需滚转角速度计算数据进行统计,选择所需滚转角速度作为安全性衡量指标。计算分析了气象条件尾涡遭遇严重度的影响,对不同机型类别组合下的所需滚转角速度计算数据进行统计分析。研究结果表明:与滚转力矩系数相比,所需滚转角速度更适合作为尾流安全性的衡量指标;在顶风条件下可适度缩减所需的尾流间隔,提高空管运行效率;不同类别组合下的当量均值可以反映不同类别组合下的安全程度和潜在的间隔缩减潜力,当量标准值则可反映类别中所属机型之间的差异性。 展开更多
关键词 交通运输 尾流间隔 安全评估 尾流消散 滚转角速度
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基于空中交通复杂度的管制员认知负荷测度 被引量：10
15
作者 王霞 孙石磊 《安全与环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第5期1881-1885,共5页
为研究空中交通复杂度对管制员认知负荷的影响机制,设计由航空器数量、冲突点数和进离场比例为主要指标的3种模拟管制场景。构建管制员认知负荷测评量表,收集管制仿真试验及认知负荷量表数据,采用NASA-TLX方法测量不同空中交通复杂度的... 为研究空中交通复杂度对管制员认知负荷的影响机制,设计由航空器数量、冲突点数和进离场比例为主要指标的3种模拟管制场景。构建管制员认知负荷测评量表,收集管制仿真试验及认知负荷量表数据,采用NASA-TLX方法测量不同空中交通复杂度的管制员认知负荷,并引用MBBA法对模拟仿真结果进行检验。结果表明：冲突点数量、管制员个性特征是影响管制员认知负荷的主要因素;空中交通复杂度与管制员认知负荷呈正相关;管制员个性特征与管制工作过程中的认知负荷呈负相关,特别是冷静、注意力影响尤为显著。 展开更多
关键词 安全人体学 认识负荷 NASA-TLX方法 复杂度 空中交通管制
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基于因子分析和K-means聚类的空中交通复杂性评价 被引量：9
16
作者 温瑞英 王红勇 《太原理工大学学报》 CAS 北大核心 2016年第3期384-388 404,共6页
针对航空器服务架次不能精确刻画空中交通复杂程度的现状,提出一种通过多指标度量空中交通复杂性的方法。首先通过实测雷达数据计算得出9个空中交通复杂性评价指标值,并对复杂性指标进行了相关性分析及因子分析的适用性检验;采用因子分... 针对航空器服务架次不能精确刻画空中交通复杂程度的现状,提出一种通过多指标度量空中交通复杂性的方法。首先通过实测雷达数据计算得出9个空中交通复杂性评价指标值,并对复杂性指标进行了相关性分析及因子分析的适用性检验;采用因子分析方法最大程度地消除了指标间的相关性,并从多个复杂性评价指标中提取了空中交通总量和空中交通密度2个因子;基于所提取的因子,建立了空中交通复杂性综合评价函数,并利用K-means聚类方法将空中交通复杂程度归为5类,最后通过时段流量和实测陆空通话数据进行了验证。结果表明,当空中交通复杂程度分别为低、高时,15min内的航空器数量分别为10,24架,陆空通话时长分别为315s,636s,对应的通话饱和度分别为35%,70%.随着空中交通复杂性等级的提高,时段流量和通话饱和度增加。 展开更多
关键词 空中交通 交通复杂性 因子分析 K-MEANS聚类 相关性
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基于K-means的空中交通流模式识别 被引量：5
17
作者 赵嶷飞 刘文 王红勇 《科学技术与工程》 北大核心 2014年第27期301-303,309,共4页
空域系统容量与空中交通态势密切相关。对空中交通态势的精确把握可有效降低当前大流量情况下的空域系统压力、提高管制员有效决策水平。提出了一种基于K-means聚类方法的空中交通流识别方法,有助于清晰把握空中交通整体态势。首先分析... 空域系统容量与空中交通态势密切相关。对空中交通态势的精确把握可有效降低当前大流量情况下的空域系统压力、提高管制员有效决策水平。提出了一种基于K-means聚类方法的空中交通流识别方法,有助于清晰把握空中交通整体态势。首先分析了空中交通流特性,然后根据雷达数据统计了主要航段在15 min内飞机架次,聚类识别为多种交通流模式,最后通过计算时段内所有飞机在扇区的总飞行时间,验证了该方法的有效性。 展开更多
关键词 交通拥挤 交通流模式 聚类 飞机架次
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基于L-M神经网络的空中交通复杂度评价方法研究 被引量：2
18
作者 刘昕 卢炯 王建忠 《广西师范大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2015年第4期14-19,共6页
随着空中交通流量的不断增长,航班延误日趋严重,迫切需要在保持安全水平的前提下提高空中交通管理能力。针对这一问题,本文在给定的空域条件下,从交通流、飞行活动特征和冲突三方面提出空中交通复杂度的评价指标,并考虑了管制员工作负... 随着空中交通流量的不断增长,航班延误日趋严重,迫切需要在保持安全水平的前提下提高空中交通管理能力。针对这一问题,本文在给定的空域条件下,从交通流、飞行活动特征和冲突三方面提出空中交通复杂度的评价指标,并考虑了管制员工作负荷的因素。以进入扇区的流量、改变高度的航空器比例、航空器速度改变次数、航空器航向改变次数、航空器通过扇区的平均时间和冲突数量作为空中交通复杂度的参数,利用L-M神经网络算法建立空中交通复杂度评价方法的数学模型。通过一个具体的数值算例,对比了LM算法与传统BP神经网络算法的计算结果,实验结果表明所提方法具有较高的逼近精度,验证了所提出方法的有效性和可行性。 展开更多
关键词 空中交通管理 复杂度 神经网络 工作负荷
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基于航空器自主运行的空中交通复杂性建模 被引量：12
19
作者 王红勇 郭宇鹏 《交通运输系统工程与信息》 EI CSCD 北大核心 2022年第2期305-312,321,共9页
针对航空器自主运行模式的空中交通运行态势评估问题,本文重构了基于分布式空中交通管理系统的空中交通复杂性评价方法,并仿真验证了该方法在航空器冲突探测和自主航迹规划中的应用。首先,基于自由航路空域和航空器自主运行模式定义了... 针对航空器自主运行模式的空中交通运行态势评估问题,本文重构了基于分布式空中交通管理系统的空中交通复杂性评价方法,并仿真验证了该方法在航空器冲突探测和自主航迹规划中的应用。首先,基于自由航路空域和航空器自主运行模式定义了空中交通复杂性,在通过三维空域栅格模型量化航空器时空位置的基础上,构建复杂度计算模型以反映航空器位置、航向、航速对空域各栅格的实时复杂性影响;其次,基于实际管制扇区(ZSSSAR01)及高度层,分别模拟自由航路与固定航路运行模式,对比两者空中交通复杂度时空分布差异;并结合自由航路运行模式,在空中交通复杂性与航空器冲突指标(冲突率、冲突比例)相关性分析的基础上,研究空域复杂度阈值确定方法;最后,初步探究基于空域复杂度阈值进行航空器自主航迹调整的方法,评估其运行效果。仿真实验结果表明:自由航路运行模式相对固定航路运行模式可显著降低空域最大复杂度值(平均降幅119%);模型计算得到,空中交通复杂度与空域中航空器冲突指标有强相关性(相关系数大于0.90);基于复杂度和复杂度阈值的航迹调整策略具备一定可行性。 展开更多
关键词 航空运输 空中交通复杂性 自由航路空域 航空器自主保持间隔运行 空中交通管理
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空中交通流非线性分形特征 被引量：15
20
作者 王飞 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第6期1147-1154,共8页
为了给空中交通流建模与预测提供科学依据,建立4种时间尺度的时间序列,采用替代数据法进行了非线性检验,确定5 min尺度的时间序列作为后续研究对象;应用小波分解方法研究了时间序列的自相似性特征,通过R/S方法计算了全局和局部Hurst指数... 为了给空中交通流建模与预测提供科学依据,建立4种时间尺度的时间序列,采用替代数据法进行了非线性检验,确定5 min尺度的时间序列作为后续研究对象;应用小波分解方法研究了时间序列的自相似性特征,通过R/S方法计算了全局和局部Hurst指数,研究了时间序列的长相关性特征;应用关联积分的二阶差分法计算了时间序列的无标度性区间;采用多重分形谱方法研究了时间序列的多重分形特征,应用Grassbeger-Procaccia(GP)算法计算了时间序列的关联维数.研究结果表明:5 min时间尺度的时间序列具有非线性因素的概率为99.2%,其他3种时间序列的非线性尚不明确;从小波分解图可定性观察出时间序列具有较强的自相似性;全局Hurst指数为0.756 5,局部Hurst指数均大于0.5,表明时间序列具有长相关性;关联积分二阶差分法能够有效识别出无标度区间,说明时间序列具有无标度性,不同嵌入维数对应的无标度区间是不同的;多重分形谱图呈现钟型,说明具有多重分形特征;关联维数为6.89,表明至少需要7个变量才能清晰描述本时间序列对应的空中交通流. 展开更多
关键词 空中交通管理 空中交通流 非线性 分形 时间序列
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