基于多Agent的终端区进离场管理仿真系统

来源 :南京航空航天大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:k88ls06
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改革开放以来,我国民航运输业迅猛发展,空中交通流量持续增长。终端区作为机场飞行区与航路之间的过渡衔接区域,进离航班流密集,运行环境复杂多变。我国特定的空域结构与基于经验的管制调配手段,导致空域拥堵、航班延误等问题频繁发生。因此,如何在保证飞行安全的前提下,提高空域资源利用率,扩大终端区容量,缓解航班延误,提高终端区进离场航班运行效率已经成为迫切需要解决的问题。  目前我国主要采用对繁忙终端区和机场进行改扩建和更新设备设施的方式来增加机场的容量。但此方法所需的周期长,投资巨大,已不能作为当前提高空中交通流量的有效措施。计算机仿真依靠其成本低,周期短,投资小和可操作性高的特点成为了空中交通研究运行领域的一个新兴的研究方式。为了更好的研究终端区进离场管理的问题,分析终端区空域结构的合理性进行分析,提高终端区运行效率,同时也为未来终端区空域的可预见性结构调整进行模拟仿真验证,本文研究了将多Agent技术应用于终端区进离场管理运行,开发出基于多Agent的终端区进离场管理仿真原型系统,作为终端区进离场管理运行模拟仿真的基础工具以及未来新技术新概念的验证平台。  论文首先在对多Agent理论体系和系统的研究基础上,结合典型终端区的实地调研,构建基于多Agent的终端区进离场管理仿真系统,并详细设计了管制员Agent、航空器Agent和空管自动化Agent的内部逻辑结构及三者的通信与交流。然后,阐述了终端区进离场管理的概念,介绍了基于BADA的四维轨迹模型,在分析了进离港管理中的排序方法和调度策略的基础上,构建了终端区进离场管理模型,采用遗传算法求解模型;以上海终端区为例进行实例验证,并与先到先服务的算法的结果进行比较,结果表明遗传算法能够有效地减少进离场航班的延误程度。最后,在上述系统设计和模型构建的基础上,基于JADE平台、JAVA编程语言,开发基于多Agent的终端区进离场管理仿真运行系统,可以实现对终端区进离场运行的仿真模拟及运行评价,所开发的系统可以作为终端区进离场管理的支持工具以及新技术新概念的验证平台。
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