基于理想滑行路径的机场滑行道调度策略模型

基于可靠性理论的机场中间联络道位置优化模型分析飞行场地内，中间联络道具有重要的意义。

降落过程中，飞机在跑道上的滑行距离过长，不仅会严重降低机场的运行效率，而且还会浪费大量航油。

为了缩短飞机的滑行距离，通常的做法就是在跑道适当位置设置中间联络道。

这样可以方便飞机提前滑出跑道，从而为其他飞机腾出跑道，提高了机场的运行效率。

为了充分发挥中间联络道的作用，选择一个合适的位置很重要。

在军用机场设计中，中间联络道距端联络道的距离通常取跑道长度的1/5-1/6，对于专供歼(强)击机使用的机场，常设置在距跑道端200-300m的地方。

文献对现有机场改建快速出口的可行进行了分析，但是对新建机场如何设计最优位置缺少分析。

文献基于利用率对机场快速出口位置进行了分析，仅仅考虑了快速出口的利用率，对于其缩短滑跑距离的效果表征不够明确。

王伟等对民用机场中间联络道进行了系统的研究，但并没有考虑飞机着陆过程影响因素的随机性。

该文主要考虑中间联络道供飞机着陆快速滑离跑道。

中间联络道的位置主要与飞机着陆滑跑距离有关。

该文将可靠性理论引入到中间联络道位置的设计中，将其影响因素视作随机变量来处理，以加权无效着陆滑跑长度为目标函数建立中间联络道位置设计模型，并提出了基于蒙特卡洛方法的设计方法。

结合湖南某机场，对其中间联络道位置进行分析，得到了最优设计方案，充分说明了这种设计模型的实用性。

1模型构建前期分析以某机场为例，共有R类飞机。

以跑道方向为二轴，坐标原点设在跑道端头，跑道总长为L，在跑道每一端各设中间联络道，其位置为D。

1.1飞机着陆过程分析飞机在着陆过程中，在跑道端头进行拉平放下起落架，然后对准跑道T字进行着陆，一般情况下飞机接地点都在T字附近。

飞机在着陆接地点接地后刹车滑跑，经过一段减速运动后，其速度达到可以从中间联络道或端联络道滑出的要求。

如果这时飞机在中间联络道之前，则可继续滑行一段距离后从中间联络道滑出跑道;如果这时飞机己经滑过中间联络道，则可继续滑行一段距离后从端联络道滑出。

基于Q学习机场地面滑行路径动态规划沈建凯;董天罡【摘要】塔台管制员目前对场面飞机滑行路线分配主要依据航班序列、进离港类型以及目标终点等为参考.本文通过对管制员管制行为使用Q学习建模,并引入未来航班先验概率滑行路线加入待检测冲突集合,使管制员Agent具备预估未来时刻冲突能力,对常见滑行冲突得到最优滑行路径.本文首先讨论了Q学习对于地面冲突离散状态数量的有限性,接着对状态的动作序列和回报函数进行设计.实验环境对地面滑行道优先级进行了人工标注,生成随机航班时刻样本集用于训练.仿真结果中管制员Agent能有效解决冲突,体现了该方案的可行性和优越性.【期刊名称】《中国民航飞行学院学报》【年(卷),期】2018(029)003【总页数】5页(P5-9)【关键词】Q学习;路线动态规划;地面冲突解脱【作者】沈建凯;董天罡【作者单位】四川大学计算机学院四川成都610064;四川大学计算机学院四川成都610064【正文语种】中文随着航空业的持续发展，各大机场陆续扩建为多跑道机场，机场地面交通日趋繁忙。

目前塔台管制员对进离港飞机滑行路线分配遵循滑行路线冲突最少、进离港单向滑行的原则以及实际工作中经验分配滑行路线。

研究高水平管制员的管制行为，采用机器学习的方法辅助管制员分配滑行路线成为近年研究的热点。

在以前相关文献当中，有通过A*算法静态分配对滑行路线进行搜索和冲突解决；有通过混合整数法约束条件动态对滑行路线节点时间重新规划解决冲突；还有通过Petri网对滑行路线建模进行飞机滑行路线规划。

上述方案虽然给出滑行路线都是约束条件下的最优路线，生成的滑行路线效率很高，但是可能违反了机场细则，也没有进行历史滑行路径统计和经验学习。

在仿真过程中结合历史数据不断优化管制员Agent经验和知识库是提升管制员Agent能力重要环节。

本文提出单个管制员Agent的机器学习行为，采用强化学习对管制员行为建模。

结合历史滑行数据先验知识扩充滑行库，使管制员Agent能评估当前潜在冲突并进行处理，完善了以往对冲突情况只能输出唯一解的不足，提升了整个系统仿真的智能程度。

基于DEDS的A-SMGCS航空器动态滑行路径规划
汤新民;王玉婷;韩松臣
【期刊名称】《系统工程与电子技术》
【年(卷),期】2010(032)012
【摘要】为实现先进场面引导与控制系统中航空器动态滑行路径规划,建立了基于静态路径规划、动态路径规划和实时路径更新的总体框架.依据跑道、滑行道和停机坪使用规则建立基于Petri网的场面活动模型及线性不等式约束的活动控制规范,给出了当前规划航空器在满足与场面其他滑行航空器不冲突条件下的极大代数状态方程,并将静态预选路径作为可行解对滑行路径进行动态优化.针对滑行中出现的时间偏差,采用时间窗调整或再规划策略更新路径.仿真实例结果表明,动态路径规划从战术上避免滑行冲突,减少航空器的等待时间,显著提高了场面交通容量.
【总页数】7页(P2669-2675)
【作者】汤新民;王玉婷;韩松臣
【作者单位】南京航空航天大学民航学院,江苏,南京,210016;南京航空航天大学民航学院,江苏,南京,210016;南京航空航天大学民航学院,江苏,南京,210016
【正文语种】中文
【中图分类】V355;TP277
【相关文献】
1.A-SMGCS航空器动态最优滑行路径规划研究 [J], 王翀;汤新民;安宏锋
2.A-SMGCS航空器场面滑行路由实时调整策略 [J], 唐勇;胡明华;黄荣顺;刘卫东;
吴宏刚;朱新平;徐自励
3.A-SMGCS航空器场面滑行初始路径规划 [J], 朱新平;汤新民;韩松臣
4.A-SMGCS航空器滑行时间延迟的滑行路由实时更新算法 [J], 唐志星;朱新平;夏正洪
5.浅谈A-SMGCS航空器滑行路线规划 [J], 田力;付新伟;
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基于AirTOp的龙嘉机场地面滑行路径优化研究随着航空业的迅速发展，机场地面滑行成为一个重要的研究领域。

在机场地面滑行过程中，飞机需要按照特定的路线从停机坪滑行到跑道上起飞或者从跑道上降落后滑行到停机坪上停靠。

地面滑行路径的优化可以提高机场运行的效率，减少飞机在地面滑行的时间和燃油消耗。

AirTOp（Airport Traffic Optimizer）是一个用于机场运行计划和优化的软件工具。

它可以帮助航空公司和机场管理者优化地面滑行路径，减少飞机的等待时间和滑行路程，提高机场运行效率。

本研究基于AirTOp，旨在优化龙嘉机场的地面滑行路径。

研究者需要了解龙嘉机场的运行情况，包括跑道的位置和长度，停机坪的位置和容量，以及航空公司的航班计划。

然后，研究者可以使用AirTOp的模拟功能来模拟机场的运行情况，并根据模拟结果进行地面滑行路径的优化。

地面滑行路径优化的目标是最小化飞机在地面滑行的时间和燃油消耗。

为了实现这个目标，研究者可以利用AirTOp的优化功能来寻找最佳的滑行路径。

优化算法可以考虑飞机的起降时间窗口、跑道的使用情况、停机坪的容量等因素，并根据这些因素来生成最佳的地面滑行路径。

除了时间和燃油消耗，地面滑行路径的优化还需考虑安全性和可行性。

研究者需要确保优化后的路径不会与其他飞机或地面车辆发生冲突，并且能够适应机场的实际运行情况。

AirTOp可以通过模拟和验证功能来帮助研究者评估优化后的路径的安全性和可行性。

基于AirTOp的龙嘉机场地面滑行路径优化研究可以通过模拟和优化功能来找到最佳的滑行路径，提高机场运行效率，减少飞机的等待时间和滑行路程，同时确保安全性和可行性。

这项研究对于改进机场运行管理具有重要意义，可以为航空公司和机场管理者提供实用的决策支持工具。

航空器场面滑行路径优化研究作者：黄邦菊李婷来源：《海峡科技与产业》2016年第06期摘要：本文构建一种航空器滑行路径优化模型。

在该模型的研究过程中，首先对机场滑行道进行研究；其次，分别对进离港航空器滑行路径进行分析，考虑了不同航空器的地面滑行成本，以全部航空器的地面滑行成本最小为目标，同时结合管制运行规则、航空器最小安全间隔、避让等待和速度限制等，得到无冲突的地面滑行路径模型；最后，以一个机场为例进行实例分析，得出该机场1小时时间片内航班的最优滑行路径。

关键词：滑行道；滑行路径；无冲突；路径优化1 引言当前，随着我国整体经济水平的不断提升，对于航空运输业的需求也在不断的提升。

航空器数量不断增加。

与此同时，航空器的类型也在改变，使得每个机场的航班量增加、起降架次不断增多，这就刺激着机场场面结构的改变，如增加滑行道、停机位和跑道数量。

航空器的主要活动区是飞行区，飞行区主要包括空中飞行和地面滑行两个部分，跑道每次只能由一架航空器占用，而滑行道系统同一时间可由多架航空器同时占用，因此随着滑行道的增多，机场场面结构变得较为复杂，航空器可选择的滑行路径也变得非常多，在滑行道系统的交叉点处还存在着潜在的滑行冲突，如何选择合适的滑行路线就变得尤为重要。

对滑行路径进行优化，降低冲突带来的风险，减少总的滑行时间，降低滑行费用，对于保障机场的运行安全、运行容量和运行效益有着重要的意义。

2 航空器地面滑行研究滑行道是连接跑道和停机坪之间的路段，航空器地面滑行大部分的时间都是在滑行道上面完成的，相对来说，滑行道也是地面滑行冲突的高发区域。

停机坪滑行道是整个机场地面滑行道系统构成的一部分，主要设置在停机坪内，是航空器在停机坪上滑行的通道。

滑行道在机场地面相互交叉，形成直线路段以及交叉路段。

每条滑行道都有其规定的滑行方向，一般根据运行需求，将滑行道分为单向和双向两类。

地面滑行路径优化主要针对进离港航班在滑行过程中选择最优滑行路径并且避免发生冲突，优化后的路径能够缩短滑行时间，解决滑行冲突，是一种提高机场资源利用效率的有效手段。

基于路径网络的滑行道轮候时间预测算法
邢志伟;任俊生
【期刊名称】《中国民航飞行学院学报》
【年(卷),期】2015(027)003
【摘要】飞机的推出控制是飞机离港过程中的重要环节,而准确地预测飞机在由停机坪推出至起飞这一时间,即飞机地面轮候时间是飞机推出控制的基础.其中,由于滑行道系统路径复杂,滑行道轮候时间是飞机地面轮候时间的难点.通过构建滑行道节点网络系统,基于机场平面拓扑图,根据一定的路径规划算法预测飞机的滑行道路径,得到滑行道轮候时间的预测模型.最后,根据国内某大型枢纽机场的实际数据,对算法进行仿真验证,得到的结果证明本文提出的算法具有较高的拟真度.
【总页数】5页(P5-9)
【作者】邢志伟;任俊生
【作者单位】中国民航大学天津300300;中国民航大学天津300300
【正文语种】中文
【相关文献】
1.基于遗传算法的BP神经网络时间序列预测算法及其应用 [J], 杨同满;郭雨
2.基于随机游走的时间加权社会网络链接预测算法 [J], 张珊靓;周晏
3.基于时间卷积神经网络的短时交通流预测算法 [J], 袁华;陈泽濠
4.关系驱动的基于时间卷积网络的股票走势预测算法 [J], 赵戈;徐尚志;李志鹏
5.基于BP神经网络的排队时间预测算法研究 [J], 潘樱丹;钱佳丽;何妍蕾;唐震洲
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202丨年3月 第28卷第3期控制工程Control Engineering of ChinaMar. 2021 Vol.28, No.3文章编号：1671-7848(2021)03-0464-07D O I : 10.14107/ki.kzgc.20190105航班滑行路径规划和停机位分配联合优化闰萍，袁媛(沈阳航空航天大学经济与管理学院，辽宁沈阳110136)摘要：针对机场的航班滑行路径规划和停机位分配的联合优化调度问题，构建基于冲突回避的滑行道与停机位联合调度模型，并提出改进的自适应差分进化算法求解问题。

以 最小化航班的滑行时间和旅客转机的行走时间为优化目标，建立非线性混合整数规划联 合调度模型。

设计考虑了滑行冲突的路径规划算法，完成航班的滑行路径分配，并通过自 适应动态调整差分进化算法参数，引入个体位置边界的扰动策略，进一步改善了算法的搜 索性能。

对国内某枢纽机场的仿真结果表明，所提出的算法可以有效避免滑行冲突，缩 短滑行时间，是能够兼顾旅客服务质量和航班场面滑行效率的有效方法。

关键词：停机位分配；路径优化；自适应；差分进化算法 中图分类号：TP 18文献标识码：AJoint Optimization of Flight Taxiing Path Planning and Gate AllocationY A N Ping, Y U A N Yuan(School o f E c o n o m i c s a nd M a n a g e m e n t , Sh e n y a n g Aerospace University, S h e n y a n g 110136, China)Abstract : A joint optimal scheduling problem for flight taxiing path planning and gate allocation is studied .With the objective of minimizing both the flight taxiing time and the passenger transfer travel time , a joint scheduling model of taxiway and gate based on conflict avoidance is constructed , which is a nonlinear mixed integer programming model . An improved adaptive differential evolution algorithm (ADE ) is proposed to solve the problem . The path planning algorithm considering taxiing conflicts is designed to complete the taxiing path assignment of the flights . By adaptively adjusting the parameters of DE algorithm dynamically and introducing the perturbation strategy of individual position boundary , the search performance of the algorithm is further improved . Simulation results of a domestic hub airport show that the proposed algorithm can effectively avoid taxiing conflicts and shorten taxiing time and is an effective method of considering passenger service quality and flight taxiing efficiency .Key words : Gate allocation ; path optimization ; self -adaptation ; differential evolution algorithmi 引言枢纽机场急剧增长的航班量增加了场面资源 的运行负荷，导致场面交通拥堵现象日益凸显。