终端区进离场航班运行时刻优化方法及仿真应用.pdf

硕士学位论文




终端区进离场航班运行时刻优化方
法及仿真应用

研究生姓名：辛峰
导师姓名：王超副教授

2016 年 6 月 7 日
分类号：TP274 密级：公开
UDC： 学号： 1303023


中国民航大学
硕士学位论文

终端区进离场航班运行时刻优化
方法及仿真应用

研究生姓名：辛峰
导师姓名：王超副教授




申请学位级别:工学硕士学科专业名称:交通运输规划与管理
所在院系:空中交通管理学院论文答辩日期:2016 年 6 月 7 日
Simulation and Application for
Aircraft Arrival and Depature Flight
Time Optimization in Terminal Area

A Dissertation Submitted to
Civil Aviation University of China
For the Academic Degree of Master of Science


BY
Xin Feng
Supervised by
Associate Professor Wang Chao


College of Air Traffic Management
Civil Aviation University of China
June 2016
摘要
为了加速终端区内航班流动、减小航班延误率、缓解管制人员工作负荷，国
内外专家学者们都针对航班排序方法进行了大量的研究，但效果并不十分令人满
意。例如：一些模型使用理想条件，并不能充分综合考虑实际天气、交通流量状
况和机场环境等因素，而且很多模型只针对单跑道进行研究，而不是多条跑道，
这样就不能适用于现阶段机场快速发展的趋势。此外，随着国内机场不断新增跑
道数量，使标准仪表程序变得复杂，从而导致进离场飞机排序问题也变得更加复
杂化，与此同时还会更多的受到人为因素的影响。所以就需要进一步完善算法，
使其可以更加接近实际运行状态。
本文针对传统进离场航空器航班时刻优化排序效率低的问题，采用滚动时域
控制策略，构建进离场航空器实时动态排序框架,在精确计算得到航班 4D 航迹后，
得到进场航班落地时刻和离场航班滑行至跑道的时刻，然后综合考虑了天气条件、
空中交通管制因素、航路和其他因素，结合采用二阶段法结合启发式算法获取目
标航班在时间窗内最优的起飞时刻和落地时刻，从而为管制员的决策提供支持。
仿真验证结果表明，两阶段方法可以有效地为管制决策提供支持，可以在极大提
升跑道使用效率的同时，降低航班延误损失，最终可以提升航空公司的经济效益。

关键词：航班时刻优化；两阶段优化算法；进场、离场排序；仿真应用；