基于Floyd算法的双流机场滑行路径优化研究.pdf
《基于Floyd算法的双流机场滑行路径优化研究.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《基于Floyd算法的双流机场滑行路径优化研究.pdf(5页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、总第348期1引言机场的运行效率在很大程度上是有飞机的滑行效率所决定的,但我国的中大型机场的滑行效率普遍不高,其常常存在机场在起初运行规划的时候考虑不周,并没有考虑后期实际运行的流量问题,以及机场在现场开发时,所面临的实际资源有限,又同时受机场自身环境影响,导致很多造价昂贵的浪费出现,这两种问题都可以通过机场的后期规划来解决,而根据分析飞机在机场实际运行中的冲突热点,从而重新进行路径的设计和优化的方法,对提高机场整体运行效率有着重要意义。目前国内外对不同机场滑行路径优化研究较多,尹嘉男1等通过分析可能对跑道运行方式产生各种影响的因素,结合不同跑道,不同情况滑行路线,建立了多跑道协同运行模式优化
2、模型;牟德一2等提出了一种新的调度方式将停机位或跑道入口等待时间分散到飞机滑行时的各个节点上,以及同时建立并解该问题的混合整规划模型,此外采用弗洛伊德算法为每架飞机提供多条无障碍的路收稿日期:2022年12月7日,修回日期:2023年1月21日作者简介:侯冲,男,硕士研究生,研究方向:机场运行。何秋钊,男,硕士,研究员,硕士生导师,研究方向:民航交通运输规划与管理。基于 Floyd 算法的双流机场滑行路径优化研究侯冲何秋钊宋金豆吕晨辉(中国民用航空飞行学院机场学院广汉618307)摘要随着大型机场航班量不断扩大,机场的运行效率成为了急需解决的关键问题,而航空器滑行时间减少可以直接有效地提高机场
3、整体运行效率。论文围绕机场航空器滑行路径优化这一目标展开研究,针对双流机场为实例进行研究分析。首先对机场场面运行进行了介绍与分析,进而利用Floyd算法针对滑行过程中的冲突进行最短滑行路径优化分析,最后基于SIMMOD仿真软件对Floyd算法计算的考虑冲突情况下的最短滑行路径进行仿真分析,得到优化前的航班运行总时间为4164s,优化后的航班滑行时间为3788s,总的运行效率提高了9%。关键词Floyd算法;滑行路径;冲突热点;SIMMOD中图分类号U8DOI:10.3969/j.issn.1672-9730.2023.06.013Research on Optimization of Taxi
4、ing Path of Shuangliu AirportBased on Floyds AlgorithmHOU ChongHE QiuzhaoSONG JindouLYU Chenhui(Airport College,Civil Aviation Flight Academy of China,Guanghan618307)AbstractWith the increasing volume of flights in large airports,the operational efficiency of airports has become a key issuethat need
5、s to be addressed urgently,and aircraft taxiing time reduction can directly and effectively improve the overall operationalefficiency of airports.This paper focuses on the objective of airport aircraft taxiing path optimization,and the study is carried out forShuangliu Airport as an example.Firstly,
6、the airport field operation is introduced and analyzed,then the Floyd algorithm is used tooptimize the shortest glide path for the conflict in the glide process,and finally the shortest glide path calculated by Floyd algorithmconsidering the conflict is simulated and analyzed based on SIMMOD simulat
7、ion software,and the total flight operation time beforeoptimization is 4164s,and the flight glide time after optimization is 3788s,and the total operation efficiency is improved by 9%.Key WordsFloyd algorithm,glide path,conflict hotspot,SIMMODClass NumberU8舰 船 电 子 工 程Ship Electronic Engineering总第 34
8、8 期2023 年第 6 期Vol.43 No.654舰 船 电 子 工 程2023 年第 6 期径,将飞机的最短路径和理想路径进行了区分。因此,研究机坪与滑行道优化的问题,有利于提升机场的运行效率,同时减少冲突的发生,不仅可以直接减小机坪或者塔台管制的工作压力,更重要的是,能够更加高质量的保障机场的运行安全。本文围绕机场航空器滑行路径优化这一目标展开研究,针对双流机场为实例进行研究分析。首先对机场场面运行进行了介绍与分析,进而利用Floyd算法针对滑行过程中的冲突进行最短滑行路径优化分析,最后基于SIMMOD仿真软件对Floyd算法计算的考虑冲突情况下的最短滑行路径进行仿真分析。2机场场面运
9、行分析航空器在机场运行时是有方向的,而且基本可分为两种方向,一种以本机场为目的地,叫做进场航空器,一种是打算从本机场出的,飞往其他目的地,这种叫做离场航空器。这两种类型的运行都要涉及跑道系统、滑行道系统和停机坪系统,并且在这些系统中完成着一系列事件,如:降落、脱离、滑行、穿越、停靠、等待、推出、自滑、滑跑和起飞等,如图1所示。地面保障阶段降落、脱离滑跑、起飞离场滑行进场滑行地面保障阶段停机位停机坪推出进位滑行道跑道离场航空器离场阶段场面滑行阶段场面滑行阶段进场阶段进场航空器空域图1航空器机场运行图2.1跑道的运行分析跑道是机场的重要组成部分,是连接机场空域与地面的重要中转场地,是航空器在进离场
10、过程中最被首要关注的部分。众所周知,跑道的作用是给航空器提供可以起飞和降落关键服务。所以,起飞和降落有可能会在同一条跑道上发生。跑道运行分为单跑道运行和多跑道运行,一般小型机场大都只有一条跑道,所有的航空器在该跑道上完成起飞和降落。跑道的运行与滑行道的运行息息相关,但由于跑道上的冲突不是本文的论述目标,所以不做重点的讨论。2.2滑行道的运行分析在繁忙的机场,航空器的数量大大增加,这样在运行的时候,从跑道上脱离的航空器和从停机位推出开车准备上的跑道的航空器,必定会在滑行道上相冲突,其冲突的类型大概有三种:相对冲突,尾随冲突和交叉冲突。2.3停机坪运行分析停机坪是机场的另一个非常重要的资源,飞机在
11、处于非飞行的时候,以及大部分的维修保养都是在停机坪内完成的,大量的地面工作以停机坪为核心,各种保障车辆围绕着停机坪来运行,因此,停机坪的位置在影响机场的运行效率上也十分的关键。停机坪的位置太远,会导致各种补给和气源,电源的保障难以更上,效率不堪。如果停机坪的距离太近,又会和各种保障设施拥挤在一块,显得十分的臃肿,同样也会降低效率。3基于 Floyd 算法的双流机场离场航班滑行调度双流机场目前有2座航站楼,候机面积50万平方米,可满足年旅客吞吐量5000万人次需求,建有3座航空货运站;有2条平行跑道,有3个飞机停放区,总面积941.27万平方米;共设置停机位228个;开通航线270条,通航国内外
12、城市209个。现有2条跑道,西跑道飞行区等级为4E,跑道长3600m,宽45m,可以起降波音 747 同类及以下的各型飞机。东跑道飞行区等级为4F,跑道长3600m,宽60m,可以起降空客A380同类及以下的各型飞机。两条跑道平行错位,侧向间隔1525m,纵向间隔1040m。3.1双流机场场面结构如下图所示,双流机场常用起飞跑道为02L跑道和停机位运行图。02L跑道允许的最大起飞重量为15000kg或批准的旅客座位数量超过30的民用固定翼航空器起降。由于本文研究双流机场单跑道运行模式下的滑行路径优化问题,所以只对02L跑道的起降航空器进行研究。由于受疫情的影响,国际航班停靠T1航站楼的航空器较
13、少,因此本文只对T2航站楼停靠的航空器的滑行路径进行优化分析。3.2滑行路径与冲突热点分析对航空器地面运行过程的分析,如图2所示,引入了滑行路径上可能存在的三种冲突。1)交叉冲突:两航班在同一节点相遇,它们同时使用同一滑行道交叉路口。55总第348期图2双流机场常用起飞跑道和停机位运行图2)追尾冲突:两航班同时请求使用同一滑行路径,且滑行间隔不满足最小安全间隔标准,即两架航班滑行路径与滑行方向均相同,且后机在滑行过程中有可能超过前机。3)对头冲突:两架航班在同一滑行路段上相向滑行,导致两机对头相遇,造成两个航班在同一滑行段对头滑行冲突。本文假设,所有飞机的优先级相同,即先到达结点先滑行原则。当
14、时刻相等时,进港飞机优先于离港飞机,主要是为了减少进港飞机的空中等待时间,做到安全节油。根据以上所叙述的冲突类型,为了减少跑道入侵事件的发生和保障跑道运行过程中的安全,双流机场公布了机场机动区冲突多发地带(Hot Spot),分别为:HS1、HS2、HS3、HS4、HS5、HS6等。下图为滑行路径中冲突热点路段。图3双流机场滑行道冲突热点3.3基于Floyd算法的双流机场滑行路径优化分析3.3.1Floyd算法简介Floyd算法又称为弗洛伊德算法,是一种用于寻找给定的加权图中顶点间最短路径的算法。算法的思想:设A=(aij)nn为赋权图G=(V,E,F)的权矩阵,dij表示从vi到vj点的距离
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 基于 Floyd 算法 双流 机场 滑行 路径 优化 研究
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【自信****多点】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【自信****多点】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。