区域容量评估技术研究

论文摘要

为了分配和协调区域管制中心之间的交通需求,合理配置区域内的管制资源,必须对区域的容量进行科学评估。由于传统结构化空域对地面决策系统集中控制的依赖性,已有研究主要集中于对区域内扇区的容量或者涵括航路段的容量的评估研究。在面向未来的空域系统架构下,系统各部分的关联显著增强,大区域间空中交通管理的相互协同愈显重要,亟需将区域容量视为整体对其评估方法加以研究。本文在分析空中交通管制模式的基础上讨论了区域中航空器的飞行特征,针对不同类型的冲突探讨了不同管制模式下的调配方法,归纳了影响区域容量的因素集合。在以往管制员工作负荷模型的基础上,探讨了管制员工作负荷与扇区容量间的关系,改进了扇区容量模型。验证使用上海区域管制中心所辖扇区的实例,对比管制过程的视、音频回放数据,新方法的评估结果更符合运行实际。在综合考虑管制员工作负荷、航路段容量约束和扇区间交通流耦合因素的基础上,提出了区域耦合容量的定义,建立了区域耦合容量模型并基于典型空域对模型进行了仿真验证。新模型能够更好地满足区域内扇区间管制资源配置,在我国未建成飞行流量管理中心的情况下,能够更有效地支持区域的空中交通流量管理决策。最后,根据区域容量评估的工程化需求,以Visual C++ 6.0为主要开发工具,在Windows2000平台下设计了基于新模型的容量评估模块,完善了区域容量评估系统。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 图表清单
• 注释表
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景及意义
• 1.2 国内外相关研究现状分析
• 1.2.1 空域容量理论研究
• 1.2.2 基于管制员工作负荷的空域容量评估研究
• 1.2.3 空域仿真研究
• 1.3 本文主要研究内容与组织结构
• 第二章 区域空中交通运行分析
• 2.1 引言
• 2.2 空中交通管制模式探讨
• 2.2.1 空中交通管制模式发展历程
• 2.2.2 我国空中交通管制模式分析
• 2.3 区域交通运行分析
• 2.3.1 区域中的飞行特征
• 2.3.2 区域飞行冲突概述
• 2.3.2 区域飞行冲突调配
• 2.4 本章小结
• 第三章 区域耦合容量模型
• 3.1 引言
• 3.2 区域容量影响因素
• 3.3 区域各空域单元容量模型
• 3.3.1 区域容量模型
• 3.3.2 航路容量模型
• 3.4 区域耦合容量模型
• 3.4.1 区域耦合容量模型描述
• 3.4.2 算例分析
• 3.5 本章小结
• 第四章 基于管制员工作负荷的区域扇区容量评估
• 4.1 引言
• 4.2 管制员工作负荷概述
• 4.2.1 管制员工作负荷的定义
• 4.2.2 管制员认知模型
• 4.2.3 管制员工作负荷的影响因素
• 4.3 管制员工作负荷测量技术
• 4.3.1 自我评估方法
• 4.3.2 观察评估方法
• 4.4 改进的区域扇区管制员工作负荷模型
• 4.4.1 程序管制模式下的管制员工作负荷测量
• 4.4.2 雷达管制模式下的管制员工作负荷测量
• 4.5 基于管制员工作负荷的区域扇区容量评估方法
• 4.6 基于管制员工作负荷的区域扇区容量评估实例
• 4.6.1 回归分析法
• 4.6.2 有效时间段法
• 4.6.3 评估结果分析
• 4.7 本章小结
• 第五章 区域容量评估系统设计与实现
• 5.1 引言
• 5.2 区域容量评估系统需求分析
• 5.2.1 系统目标
• 5.2.2 系统功能
• 5.3 区域容量评估系统设计
• 5.3.1 系统总体设计
• 5.3.2 系统模块设计
• 5.4 区域容量评估系统实现
• 5.4.1 系统运行环境
• 5.4.2 系统开发工具
• 5.4.3 系统人机界面
• 5.5 本章小结
• 第六章 结束语
• 6.1 本文的主要工作
• 6.2 区域容量评估展望
• 参考文献
• 致谢
• 在学期间的研究成果及发表的学术论文