机场航空器地面滑行优化方法研究毕业论文答辩PPT.ppt

章节安排 1.绪论-发现问题 2.滑行道系统分析-分析问题 * * L/O/G/O * * L/O/G/O * YOUR LOGO YOUR LOGO 机场航空器地面滑行优化方法研究 指导老师：XXX 学生姓名：XXX 机场航空器地面 滑行优化方法研究 发现问题 分析问题 构建模型 美兰机场实证分析 解决问题 论文结构 构建优化模型 滑行系统分析 滑行路径优化 1.绪论 2. 滑行道系统分析 3.航空器地面滑行优化模型的构建 4.海口美兰机场地面滑行优化分析 5.结论 航空器地面滑行优化是短期内缓解滑行冲突、减小滑行成本、降低环境污染的重要途径。 民航运输业飞速 发展 机场日起降架次增多 地面拥堵 航班延误 优化滑行路径 提高机场运作 效率 滑行道系统的基本概念 滑行冲突 与避免 滑行规则 交叉冲突分析 滑行道的属性 滑行道网络模型 追尾冲突分析 对头冲突分析 Click to add Title Click to add Title 最小安全间隔 滑行速度限制 避让优先级等 滑行道分析 2.1 2.2 2.3 滑行优化 的目标 2.4 Click to add Title Click to add Title 滑行距离 冲突等待时间 冲突等待次数 滑行道的分类 转弯次数 滑行时间 v、t 滑行冲突与避免 (1)对头冲突：两架航空器在同一滑行道上机头相对，相向滑行：遵循单向、顺向、循环的原则。 (2)追尾冲突：两架或多架航空器请求使用同一滑行道，滑行方向相同且存在后机追赶前机的情 况：控制前后机的滑行速度。 (3) 交叉冲突：两架或多架航空器在同一交叉道口相遇，请求使用相同一段滑行道资源，并且使 用交叉点时间间隔不满足安全间隔标准：对航班设立优先级。 图1 滑行冲突类型示意图 图2 单向、顺向、循环原则示意图 A区 主滑行道C B区 3.滑行优化模型的构建 最小费用流 Dijkstra算法 局部目标函数 以滑行总时间最小为目标函数，利用最小费用流的基本思想，Dijkstra算法，混合整数规划模型，建立滑行优化模型，将飞机的安全间隔、滑行规则、冲突避免作为约束条件，实现局部最优性和全局最优性。 思路 ＋ ＋ ＋ 混合整数规划方程 全局目标函数 约束函数 优化模型 算法设计 3.1输入参数的定义 (1)有向图 ,V’是节点集,E是边集,引入距离变量S和速度变量V,记 . (2) 需要规划的航班集合， 滑行路径集合, 航班i的滑行路径 节点Ng 到Ng+1的距离， 飞机i从节点Ng 到Ng+1的滑行时间, 飞机i与飞机j之间的最小安全间隔 ； 表示从Ng有哪些信誉好的足球投注网站到Ng+1是否转弯 表示航班i从Ng有哪些信誉好的足球投注网站到Ng+1是否等待，j为已经规划过路由但没有开始滑行的所有航班, (6) (7) (8) (9) (10) (11) 航班i经历一次转弯所用的时间权值， 航班i经历一次等待所用的时间权值， 飞机的性能决定的。 (12) 对于当前航班i，利用Dijkstra算法将局部目标函数定义为： Ng是确定的当前节点，Ng+1是要有哪些信誉好的足球投注网站的下一节点，N1是起点，即停机位或跑道出口，Nk是终点，即跑到入口或停机位。利用式(1)循环求出的一系列节点和节点到达时间就是航班i的最优滑行路径。 (1) 对于规划期内的航班集合 ，全局目标函数定义为： 公式(2)考虑了航班i在规划过程中对航班集合j产生的影响，即当航班i与航班j在节点处产生冲突但航班j的优先级低于航班i时所造成的航班j的冲突等待时间。 (2) (3) 公式(3)表示航班i/j在节点Ng的冲突等待时间。 3.2构造目标函数 3.3构造约束函数 满足最小安全间隔： 避免对头冲突： 避免追尾冲突： 避免交叉冲突： 3.4构造优化模型 综合上述，可以得到一个混合整数规划（MILP）模型： 3.5算法设计 假设条件： 当前时间为离场高峰，离场航班相对于进场航班具有绝对的优先级； 机场内的所有滑行道对于场内的所有航空器都处于适用状态；