相关进近模式下多跑道时空资源优化调度方法

作     者：尹嘉男 胡明华 彭瑛 唐勇 马园园 YIN Jia'nan;HU Minghua;PENG Ying;TANG Yong;MA Yuanyuan

作者机构：南京航空航天大学民航学院江苏南京211106 国家空管飞行流量管理技术重点实验室江苏南京211106 中国民用航空局第二研究所科研开发中心四川成都610041 

出 版 物：《航空学报》 (Acta Aeronautica et Astronautica Sinica)

年 卷 期：2014年第35卷第11期

页      面：3064-3073页

核心收录：

学科分类：08[工学] 080203[工学-机械设计及理论] 0802[工学-机械工程] 0825[工学-航空宇航科学与技术] 0704[理学-天文学] 0701[理学-数学] 0812[工学-计算机科学与技术（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金(61104159 71301074) 国家科技支撑计划(2011BAH24B09) 江苏省普通高校研究生科研创新计划(CXZZ12_0165) 中央高校基本科研业务费~~ 

主　　题：空中交通管制 多跑道 多目标优化 相关进近模式 时空资源 调度 

摘      要：跑道作为机场飞行区与终端区的衔接部分,因容流失衡频繁引发空中交通拥堵及航班延误等问题。为提高多跑道系统运行能力,针对相关进近跑道运行模式,研究了多跑道时空资源优化调度方法。通过深入剖析多跑道时空运行特性,综合考虑移交间隔、尾流间隔、纵向间隔和相关斜距等约束限制,科学权衡安全、经济和环境等各方利益需求,建立了相关进近模式下多跑道时空资源优化调度模型。结合多目标优化及遗传算法基本理论,设计了带精英策略的非支配排序遗传算法,对模型进行了准确求解。仿真实验表明,模型可对相关进近航班进行优化配置,有效降低航班延误时间和航空发动机污染物排放量。与随机和交替调度策略相比,优化调度策略执行效果显著,其中航班延误时间分别减少了39.3%和32.6%,所提方法可显著缓解大型繁忙机场航班延误情况,有效提高航班正常率,并完全适用于独立进近模式。