【摘 要】
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随着民用航空市场的快速发展,机场地面运行资源紧张的问题逐步显现。鉴于目前国内大型机场的机坪构型复杂、传统推出程序间隔保守等问题,导致不必要的机坪延误及热点频发,对飞机地面运行提出了新的要求和挑战,成为限制地面流量的重要因素。本文从安全评估和效率优化两个维度深入研究推出停止点的设置方法,尝试寻求一种高效安全的机坪运行方式,对传统推出程序进行优化,以达到在确保飞机安全的前提下,降低机位延误,提高地面运
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随着民用航空市场的快速发展,机场地面运行资源紧张的问题逐步显现。鉴于目前国内大型机场的机坪构型复杂、传统推出程序间隔保守等问题,导致不必要的机坪延误及热点频发,对飞机地面运行提出了新的要求和挑战,成为限制地面流量的重要因素。本文从安全评估和效率优化两个维度深入研究推出停止点的设置方法,尝试寻求一种高效安全的机坪运行方式,对传统推出程序进行优化,以达到在确保飞机安全的前提下,降低机位延误,提高地面运行效率。本文主要研究内容如下:（1）分析了飞机推出运动学特征,在研究推出点前,首先通过查找文献资料,对飞机的推出运动规律及结构机理进行了梳理;归纳了常见轮式结构的特征点,比较了动力学与运动学模型的优缺点,基于轮胎的滚动特性及三轮支架结构运动学特点,构建了飞机推出运动学仿真模型,为飞机推出安全性分析和软件设计提供算法支撑和理论基础。（2）建立飞机推出的安全性判据,通过研究当前机坪区域飞机推出延误产生的原因及冲突发生的类型,总结归纳出飞机推出的安全性判据;进一步,分析了传统推出程序存在的问题,深入研究停止点优化设置的可行性;最后,采用Air TOp仿真,构建基于停止点前移的静态推出模型,进行算例分析。（3）构建基于遗传算法的动态飞机推出停止点选择模型,多架飞机的停止点选择问题属于多目标优化问题,因此选择遗传算法对机坪区域的停止点位进行研究;首先通过模型计算,自动生成多个飞机推出停止点选择方案,最后通过对比数值结果,得到最优的停止点选择方案。（4）进行多种模型的仿真验证,文中采用Matlab计算机仿真和Air TOp场景仿真。Matlab仿真可以保证模型在理论和算法设计上的可行性,在数值结果中反映模型的优化效果;Air TOp仿真则保证其在真实的运行场景中有效可行,能够应用于真实视景。（5）将飞机推出运动学模型应用于CAD二次开发及司机转向角引导程序的开发,司机转向角程序基于非完整运动学算法,运用Matlab GUI人机交互功能,能够实现在输入机型机位信息后,自动生成标准推出角度值及推出轨迹二维图像,供推车司机参考;基于Visual Studio内置程序的CAD二次开发是通过输入机型机位等指令信息,实现特定机位飞机的推出轨迹的自动生成,用于飞机推出的安全性分析。
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