【摘 要】
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空域精细化管理改革是国家空管委所推动的国家空管调整改革的重要工作之一。精细化评估空域运行状态是分析空域结构性矛盾,建立空域精细化管理机制的前提。空域通行能力是从微观角度对空域单元内部的服务能力的量化。相比于评估空域单元整体的服务能力的空域容量研究,空域通行能力可以表征服务能力在空域单元内部随时空的分布。首先从实际数据处理出发,改进前人的交通流识别算法,开发区域航迹的数据处理算法,为后续的计算和分析
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空域精细化管理改革是国家空管委所推动的国家空管调整改革的重要工作之一。精细化评估空域运行状态是分析空域结构性矛盾,建立空域精细化管理机制的前提。空域通行能力是从微观角度对空域单元内部的服务能力的量化。相比于评估空域单元整体的服务能力的空域容量研究,空域通行能力可以表征服务能力在空域单元内部随时空的分布。首先从实际数据处理出发,改进前人的交通流识别算法,开发区域航迹的数据处理算法,为后续的计算和分析做准备。以矢量场中通量为基础定义空域通行能力概念,并分别具体到航路、交叉点、扇区、区域等空域单元给出计算公式并设计相应的计算方法。围绕不同空域单元的通行能力,建立一套指标体系来对空域运行状态进行刻画和评估。航路方面通过运动分解将矢量运算简化为标量运算给出了航路通行能力计算式,并且明确了航路容量和航路通行能力之间的联系和区别。提出空间流量和瞬时密度两个指标,基于实际航路数据评估航路运行状态,并分析管制指挥指令对空域运行状态的微观影响。交叉点方面通过设定截面圆柱给出交叉点通行能力计算式。提出交通强度和交叉点吞吐量两个指标。扇区方面通过将扇区结构按空域单元拆分的方式,给出了扇区通行能力计算式,提出了航迹规整度。基于实际扇区数据利用不同指标从不同角度分析空域内部结构和交通流之间的关系。为了可视化这种关系构建了扇区内部通行能力示意图和微观空域运行状态示意图。区域方面通过将同种空域单元按高度层划分给出了区域通行能力计算式,提出进离场分离度衡量进离场交通流之间的空间关系。基于实际区域数据分析区域内部的通行能力随时空的变化。最后建立了基于运行需求的航路通行能力优化模型,对航路管制指挥过程进行建模,以管制预案为蓝本构建航路管制指挥的算法,从实际数据提取样本用做模型仿真。仿真结果表明交通流和管制指令都得到优化,航路通行能力得到提高。
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