基于滑动排序窗算法的飞机排序优化设计

论文摘要

新中国成立以来,作为国家重要的交通运输方式,民用航空事业在国家的大力扶持下迅猛发展,航空器的数量快速增长。在航班高峰期进离港的时候出现了较为严重的飞行堵塞,危及了航空运输的正常秩序、飞行安全、乘客的出行时间和航空公司的经济效益。现阶段空中交通的主要任务就是处理空管服务水平和日益增长的民航班机之间的协调的矛盾。随着国民经济持续快速的增长,民航运输总周转量不断持续上涨,导致了很多机场的硬件设施和空管服务水平滞后,而且空域的狭小也造成了终端区管制手段的被动,给管制员带来了很多不必要的负担。落后的空管系统是航班延误的原因之一。但是,跟发达国家的空管系统和机场设施来对比,中国的硬件和软件条件还是比较落后的,仅仅通过引进先进的设备来提高服务水平只是杯水车薪,应该从软硬件双向着手开始进行规划和提升,才能满足未来航空发展的需求。所以本文引用了滑动排序窗算法,其特点是计算量不大,避免了大量的运算造成的瓶颈效应;最大的优点是本算法适用于大量的航空器的飞行队列,一般在十架以上;还引入了成本函数,使得各个方面都进行了权衡。在文章的后面还对滑动窗算法进行了有效性的验证,对排序结果进行了仿真分析,结果表明,此算法对飞机排序的优化具有良好的效果。在本文的最后还按照软件工程的方法,用面向对象的程序语言C#对排序优化算法进行了软件设计,采用模块化设计方案,分为飞机参数(预计到达时间,安排后的时间,滑动窗排序的步长,调整范围)数据输入模块,飞机排序计算模块,结果显示输出模块。最后对软件进行了测试,利用测试工具按照测试方案和流程对产品进行功能和性能测试,对测试方案可能出现的问题进行分析和评估。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 研究意义及内容
• 1.1.1 研究意义
• 1.1.2 研究内容
• 1.2 空中交通管理介绍
• 1.2.1 空中交通管理的概念
• 1.2.2 空中交通管理的构成
• 1.2.3 空中交通管理的目标
• 1.2.4 空中交通管理的任务
• 1.3 我国空中交通管理的现状及发展
• 1.3.1 我国现阶段空中交通管理现状及存在的问题
• 1.3.2 改善我国空中交通管制的措施
• 第二章 空中交通流量管理
• 2.1 概述
• 2.1.1 空中交通流量管理的意义
• 2.1.2 空中交通流量管理的依据和原则
• 2.1.3 流量管理的方法
• 2.2 空中交通流量控制
• 2.2.1 空中交通流量控制的必要性
• 2.2.2 空中交通流量控制的方法和基础
• 2.2.3 流量控制中的排序和制表
• 2.2.4 实施流量控制的保障措施
• 2.3 空中交通流量管理的制约因素
• 2.3.1 空域自由度
• 2.3.2 管制方式
• 2.3.3 管制员素质
• 2.4 终端区空中交通流量管理
• 2.5 我国实现高效流量管理的措施
• 2.5.1 对我国空域进行合理规划
• 2.5.2 逐步实现流量管理的系统化、自动化
• 2.5.3 努力克服空管系统的瓶颈效应与木桶效应
• 2.5.4 科学、合理地对流量实施控制
• 2.6 机场容量与流量控制模型
• 2.6.1 机场容量
• 2.6.2 影响机场容量的因素
• 2.7 机场容量与平均延误
• 第三章 到达飞机队列排序算法与实现和仿真分析
• 3.1 国外主要算法介绍
• 3.1.1 先到先服务算法（FCFS）
• 3.1.2 约束位置交换算法（CPS）
• 3.1.3 时间提前算法
• 3.1.4 延误交换算法
• 3.1.5 动态尾流间隔算法
• 3.2 滑动排序窗算法设计
• 3.2.1 设计思路
• 3.2.2 数学表述
• 3.2.3 算法模型
• 3.2.4 约束条件
• 3.3 仿真分析的参数设置
• 3.4 仿真结果
• 3.5 仿真分析
• 3.6 结论
• 第四章 航班动态排序系统软件设计
• 4.1 编程软件介绍
• 4.2 软件的实现
• 4.2.1 算法实现程序中的主要对象模型
• 4.2.2 算法程序中得关键函数
• 4.2.3 算法程序的总体流程
• 4.2.4 软件界面设计
• 4.2.4.1 软件主界面
• 4.2.4.2 软件程序设计流程
• 4.3 软件使用说明
• 4.4 绵阳机场航班动态排序系统设计
• 4.5 软件测试
• 4.5.1 基本概念
• 4.5.2 测试原则
• 4.5.3 测试目标
• 4.5.4 测试方法
• 4.5.5 系统测试
• 4.5.6 飞机排序功能测试
• 4.5.7 单元测试
• 4.5.8 集成测试
• 4.5.9 测试环境
• 第五章 结论
• 5.1 论文总结
• 5.2 工作展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录