基于总量控制的多航路到达航班流量控制策略优化

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空中交通流量规模的持续增长使得空域服务能力与飞行需求的不平衡性愈发显著,流量控制的发生趋于常态。作为流量控制最常用的方法之一,尾随间隔管理在针对小范围、持续时间较短的空域拥塞问题上取得了较好的效果。但是由于尾随间隔决策的制定存在随机性和规范性不足的问题,交通流量控制过度的现象凸显,空域资源得不到充分利用,使得现有流量控制方式越来越不适用于当前的流量管理,因此寻求一种新的流量控制策略具有重要的意义,本文针对这一问题进行了分析研究。首先,简明阐述了尾随间隔管理的基本内容,分析了影响尾随间隔管理的因素,介绍了尾随间隔管理具体的决策方法和实施流程,并针对尾随间隔管理过程中存在交通流量控制过度和决策缺乏全局性的不足,提出了基于“总量控制+最小尾随间隔”的流量控制策略,为机场和区域的流量控制研究提供了理论基础。其次,针对机场的进场交通流提出了多航路进场航班流量控制策略,构建了多航路进场航班流量控制优化模型,为得到延误总时间最少的航班调度队列,采用隐枚举法来求解航班最优的过点时刻以及到达时刻,并结合航班位移范围约束、队列位置冻结等限制条件来提高算法的搜索效率。最后,在多航路进场航班流量控制策略的基础上,针对区域到达交通流建立了多航路到达航班流量控制优化模型,在区域航班接收能力和机场接收率多元限制下,优化分配飞越航班的过点时刻以及进场航班的到达时刻,利用动态加权法构造了基于航班延误系数的目标函数,用带有滑动窗口的隐枚举法对模型进行求解,并利用三亚管制区01扇区的到达航班进行了实例仿真。结果表明多航路到达航班流量控制策略能够有效地减少航班的延误时间,均化航班之间的延误程度,能够在提高航班接收效率的同时,为管制决策提供可靠的支持。
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