【摘 要】
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空中交通网络是民航运输正常、有序运行的重要保障。近年来,我国民航运输业不断发展,航线数目的增加造成了空中交通网络的密集化及空域复杂度的提升,带来的运行保障压力与挑战日益增加。本文基于复杂网络理论,对空中交通网络可靠性进行评估,并提出故障网络恢复策略。空中交通网络建模及重要度节点排序。以空域中各扇区下辖的航路点及各机场作为网络中的节点,节点之间的航段为边建立空中交通异质网络,基于复杂网络理论,计算并
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空中交通网络是民航运输正常、有序运行的重要保障。近年来,我国民航运输业不断发展,航线数目的增加造成了空中交通网络的密集化及空域复杂度的提升,带来的运行保障压力与挑战日益增加。本文基于复杂网络理论,对空中交通网络可靠性进行评估,并提出故障网络恢复策略。空中交通网络建模及重要度节点排序。以空域中各扇区下辖的航路点及各机场作为网络中的节点,节点之间的航段为边建立空中交通异质网络,基于复杂网络理论,计算并分析网络的基本性质;在已有的节点识别方法的基础上,结合集对分析和D-S证据理论提出一种多指标融合的空中交通网络节点重要度识别算法。采用度中心性、介数中心性、接近中心性等不同网络指标对重要度节点进行排序。空中交通网络可靠性评估。结合可靠性理论定义空中交通网络可靠性,从网络功能及网络结构两方面对空中交通网络可靠性进行评价。结构方面,通过网络局部子图描述网络的局部结构,分别提出网络正常运行情况下的连通可靠性及受到外界扰动情况下的网络可靠性测度指标;功能方面,通过网络中航班流量的变化情况以及扇区交通流密度对空中交通网络功能可靠性进行测度。空中交通网络故障恢复。分别针对空中交通网络部分受扰及大规模失效两种情况进行研究。首先对于空中交通网络中部分节点受到扰动的情况提出了以不同网络指标为参考的修复策略;对于大规模失效后的空中交通网络,提出了一种网络重构方法,首先基于随机游走算法计算构成连边的概率,并依照网络连边概率的大小定义航空网络中的异常节点,进而对大规模航路瘫痪失效的情况进行失效重构。基于复杂网络及可靠性理论,综合考虑机场及航路,建立异质空中交通复杂网络模型并分析特征指标,对网络节点进行识别并对网络可靠性进行分析,最后基于故障网络提出不同恢复策略。
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