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高高原机场航空器旅客应急疏散模拟
1
作者 朱培 张剑高 +3 位作者 王诗琪 孙智 邵荃 陈维旺 《科学技术与工程》 北大核心 2025年第19期8272-8281,共10页
为探究海拔高度对机场航空器旅客应急疏散的影响,构建机场航空器事故应急疏散仿真模型,通过引入恐慌因子、年龄因子、性别因子以及海拔修正系数,定量表征不同海拔环境下旅客行走速度,分析不同海拔高度、有无疏散引导、舱内过道间距及双... 为探究海拔高度对机场航空器旅客应急疏散的影响,构建机场航空器事故应急疏散仿真模型,通过引入恐慌因子、年龄因子、性别因子以及海拔修正系数,定量表征不同海拔环境下旅客行走速度,分析不同海拔高度、有无疏散引导、舱内过道间距及双航空器碰撞等工况下旅客疏散效果。结果表明:相对于平原,高高原环境下应急疏散时间影响主要体现在舱内疏散中后期和地面疏散阶段;海拔高度4280 m时,与平原地区相比,舱内疏散时间增加19.6 s,总体疏散时间增加44.1 s;设置舱内机组人员引导,舱内疏散时间减少18.1 s,疏散效率提升16.5%;增加过道间距宽度至60 cm时,舱内疏散时间减少了20.8 s,疏散效率提升19%;相对于单航空器疏散,双航空器疏散时间显著增加,需要优化疏散策略。本文研究结果可为高高原机场航空器突发事件应急疏散方案优化提供理论支持。 展开更多
关键词 高高原机场 航空器事故 应急疏散 仿真建模 优化策略
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交通流影响下的终端区噪声预测方法
2
作者 唐志星 樊奕杰 +4 位作者 牛兆伦 施欣言 钟育鸣 贾萌 唐小卫 《安全与环境学报》 北大核心 2025年第9期3680-3690,共11页
对繁忙机场飞机噪声影响的准确预测,是实现终端区绿色运行的基础。由于实飞航迹与标称航迹之间存在较大的偏差,传统航空噪声预测模型无法有效应对发散式、概率型航迹。首先,通过机器学习,在航空交通流运行数据驱动下,构建航迹运行知识... 对繁忙机场飞机噪声影响的准确预测,是实现终端区绿色运行的基础。由于实飞航迹与标称航迹之间存在较大的偏差,传统航空噪声预测模型无法有效应对发散式、概率型航迹。首先,通过机器学习,在航空交通流运行数据驱动下,构建航迹运行知识挖掘方法,涵盖航迹分布概率、航迹速度和发动机功率等关键参数。其次,基于航迹运行知识,建立面向聚类航迹的航空噪声预测模型,提出面向交通流影响的航空噪声预测方法。最后,选取长沙机场终端区,从有效性、准确性和计算效率等方面,分析该噪声的预测方法。结果显示,该方法能准确预测终端区噪声分布、噪声等级,可有效应对发散式实飞航迹噪声预测问题。 展开更多
关键词 环境工程学 飞机噪声 航迹聚类 飞行数据挖掘 噪声预测
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基于LSTM-KAN网络的航空燃油消耗动态时序预测模型
3
作者 唐志星 牛兆伦 +4 位作者 樊奕杰 杨睿超 钟育鸣 贾萌 唐小卫 《空军工程大学学报》 北大核心 2025年第5期22-30,共9页
针对传统方法难以捕获飞行状态与油耗间的复杂、非线性关系,基于Kolmogorov-Arnold网络(KAN),提出航空燃油消耗的动态时序预测模型。首先,基于终端区快速存取记录器(QAR)的高度、真空速、风速等8项关键飞行状态参数,利用KAN层B样条基函... 针对传统方法难以捕获飞行状态与油耗间的复杂、非线性关系,基于Kolmogorov-Arnold网络(KAN),提出航空燃油消耗的动态时序预测模型。首先,基于终端区快速存取记录器(QAR)的高度、真空速、风速等8项关键飞行状态参数,利用KAN层B样条基函数加基础输出模式,实现飞行状态与油耗间非线性关系的精准捕获;然后,将KAN网络接入长短期记忆网络(LSTM)最终时间步,实现飞机油耗动态时变规律的高精度挖掘。实验结果表明,模型均方误差为0.001(kg/h)2,测试集均方根误差低于0.091 kg/h的占比达98.32%,且R2提升至0.989 7,显著优于传统多层感知机(MLP)、LSTM及Transformer网络。研究结果可用于航空公司燃油效率优化、空域运行优化,促进民航绿色运行。 展开更多
关键词 航空油耗预测 KAN LSTM QAR
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终端区有人/无人融合运行进场排序调度方法
4
作者 周千容 邵荃 郭曹卓尔 《科学技术与工程》 北大核心 2025年第26期11388-11397,共10页
为研究无人驾驶航空器与有人驾驶航空器终端区融合运行的问题,针对无人机的数据链路延迟特性,结合尾流因素、通信、导航和监视误差,建立了改进的Event空中碰撞模型计算有人/无人运行间隔,以延误和效率为目标建立终端区进场航班排序与调... 为研究无人驾驶航空器与有人驾驶航空器终端区融合运行的问题,针对无人机的数据链路延迟特性,结合尾流因素、通信、导航和监视误差,建立了改进的Event空中碰撞模型计算有人/无人运行间隔,以延误和效率为目标建立终端区进场航班排序与调度的模型,设计基于滑动时间窗的精英保留策略的自适应快速非支配排序遗传算法(RHC-NSGA-Ⅱ),计算进场航班排序与调度的最优解。研究对象选取轻型、中型和重型机作为组合,求解满足ICAO提出的安全目标水平的纵向安全运行间隔,通过某机场的实际运行数据采用改进的算法对进场航班排序与调度模型进行验证。仿真结果表明,改进的NSGA-Ⅱ方法相较于NSGA-Ⅱ算法,算法性能更优越,求解的效率更高;针对大规模数据集,对比25%混合度的有人/无人运行和50%混合度的有人/无人运行,总延误时间和平均延误时间相对于传统有人机运行都提高了0.6%,总飞行时间和最大飞行时间则分别降低了1.32%、0.96%。 展开更多
关键词 空中交通管理 多目标优化 融合运行 Event模型 终端区
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面向高原森林火灾的灭火无人机路径规划 被引量：2
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作者 宋睿 朱培 +1 位作者 张剑高 邵荃 《科学技术与工程》 北大核心 2024年第34期14863-14870,共8页
针对高原森林灭火无人机路径规划问题,基于数字高程模型(digital elevation model, DEM)数据,采用栅格法构建三维地理空间模型;分析海拔高度、环境风、火场上空温度等对无人机性能的影响,以最短路径、最小能耗为目标函数,建立多约束条... 针对高原森林灭火无人机路径规划问题,基于数字高程模型(digital elevation model, DEM)数据,采用栅格法构建三维地理空间模型;分析海拔高度、环境风、火场上空温度等对无人机性能的影响,以最短路径、最小能耗为目标函数,建立多约束条件下无人机路径规划模型;设计基于欧几里得距离和切比雪夫距离的加权距离改进的A^(*)算法进行模型求解。结果表明:与传统A^(*)算法相比,典型工况下,改进算法求解路径规划时间减少36.73%,获得更优的规划路径;海拔对路径总长度和总用时影响较小,主要影响无人机能耗,相对平原环境(630 m),高海拔环境(3 500 m)下无人机能耗增加48.00%;风速风向主要影响无人机能耗和路径总用时,海拔3 500 m和风速8 m/s时,相对于逆风,顺风下无人机能耗可节约64.74%,路程总用时减少41.01%;火场附近大气温度增加到40℃,对无人机路径和能耗影响较小。研究结果可为无人机应用于高原森林灭火路径规划提供理论依据。 展开更多
关键词 路径规划 森林火灾 无人机 高原 改进A^(*)算法
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超声速火箭橇流动特征和气动力激励振动分析 被引量：8
6
作者 余元元 王方元 +3 位作者 王彬 孙建红 许常悦 孙智 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第5期1080-1089,共10页
目前,火箭橇试验是飞行器空气动力学重要试验手段,然而强烈的地面与轨道干扰会影响试验的精度,甚至导致试验失败。采用尺度自适应SAS方法和基于铺层算法的动网格技术对不同马赫数下的超声速火箭橇滑行过程进行数值模拟,探究了超声速火... 目前,火箭橇试验是飞行器空气动力学重要试验手段,然而强烈的地面与轨道干扰会影响试验的精度,甚至导致试验失败。采用尺度自适应SAS方法和基于铺层算法的动网格技术对不同马赫数下的超声速火箭橇滑行过程进行数值模拟,探究了超声速火箭橇的气动力致振机理。采用了数值风洞模拟方法对超声速火箭橇无限空间绕流和仅包含地面的橇体绕流进行仿真,分析了不同环境条件下的激波特征。结果表明:超声速火箭橇的头激波传播至轨道和地面时会发生激波反射,反射激波的存在会导致超声速火箭橇产生升力,并带来阻力的略微增加;反射激波与轨道扣件的周期性碰撞使得其尾迹区具有非定常特征;火箭橇的气动力激励振动频率与尾迹波动频率一致,即气动力激励振动对非定常尾迹具有锁频现象。此外,压力信号的功率谱密度分析表明气动力激励振动存在谐声现象,这与锁频现象密切相关。 展开更多
关键词 火箭橇 动网格 激波 超声速流动 尺度自适应模拟
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考虑离场航班公平性的航班恢复优化模型 被引量：3
7
作者 李雅聪 邵荃 唐小卫 《科学技术与工程》 北大核心 2023年第7期3084-3090,共7页
为研究考虑航空公司航班公平性的离场航班恢复问题,首先,根据某机场历史数据,研究了不确定因素对机场容量的影响,并通过贝叶斯网络得到天气等不确定因素对航班恢复过程中过站时间的影响。其次,在考虑航班优先级的基础上,构建以最小化总... 为研究考虑航空公司航班公平性的离场航班恢复问题,首先,根据某机场历史数据,研究了不确定因素对机场容量的影响,并通过贝叶斯网络得到天气等不确定因素对航班恢复过程中过站时间的影响。其次,在考虑航班优先级的基础上,构建以最小化总延误时间和基于基尼系数确定的航空公司公平性的多目标航班恢复调度模型,并且将不确定性因素对机场容量和过站时间的扰动加入到模型中。最后,运用NSGA-Ⅱ算法对国内某机场的航班数据进行算例分析,与先到先服务方法进行对比。结果表明,总延误时间降低了37.2%,航空公司公平性由0.440提升至0.202,所建模型对扰动的吸收性能较好,验证了模型和算法的可行性。 展开更多
关键词 航班恢复 不确定因素 过站时间 航空公司公平性 多目标优化
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不同俯仰角对直升机水上迫降特性的影响 被引量：1
8
作者 侯斌 孙智 +3 位作者 朱俐宇 王哲 李佩 孙建红 《振动．测试与诊断》 EI CSCD 北大核心 2022年第2期388-393,413,414,共8页
采用任意拉格朗日-欧拉(arbitrary Lagrangian Eulerian,简称ALE)方法和罚函数耦合方法对带应急救生浮囊的直升机着水冲击过程进行了流固耦合仿真计算,从浮囊吸能角度对直升机着水冲击过载的影响机理进行了阐述,揭示了不同初始俯仰角对... 采用任意拉格朗日-欧拉(arbitrary Lagrangian Eulerian,简称ALE)方法和罚函数耦合方法对带应急救生浮囊的直升机着水冲击过程进行了流固耦合仿真计算,从浮囊吸能角度对直升机着水冲击过载的影响机理进行了阐述,揭示了不同初始俯仰角对直升机着水冲击过载特性的影响规律。研究结果表明:直升机着水冲击过程中垂向过载占主导作用;随着俯仰角的增大,过载峰值出现时间延迟,过载峰值显著增大;在大俯仰角下浮囊的吸能效果降低,从而导致着水冲击过载峰值大幅增大。对比零俯仰角工况,当初始俯仰姿态角为10°时,过载峰值从8.83g增加到18.89g,增加了115%;浮囊的吸能效果降低了9.12%。 展开更多
关键词 着水冲击 俯仰角 过载峰值 冲击特性 任意拉格朗日-欧拉方法
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