中国民航大学空中交通管理学院天津市空管运行规划与安全技术重点实验室
- 作品数：13 被引量：78H指数：7
- 相关机构：南开大学环境科学与工程学院国家环境保护城市空气颗粒物污染防治重点实验室南开大学环境科学与工程学院南开大学科学技术处更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金中央高校基本科研业务费专项资金中国民航大学科研启动基金更多>>
- 相关领域：环境科学与工程航空宇航科学技术动力工程及工程热物理交通运输工程更多>>
- 空中交通管制扇区复杂性控制策略研究被引量：1
- 2021年
- 随着空中交通的快速发展,传统空中交通管理手段与日益复杂的空中交通态势之间的矛盾越发明显,这从根本上降低了航空运输系统的运行效率。因此,客观地衡量空中交通态势的复杂性成为空中交通管理领域的研究热点。现有研究主要集中在空中交通复杂性评估方面,而对复杂交通态势的科学引导和合理控制相关研究较少。本文根据飞机到达目标扇区边界的预计时间,制定了两种降低空中交通复杂性的控制策略。将进入扇区时间优化策略应用于相邻上游扇区内可控航班,将飞行速度动态优化策略应用于目标扇区内的航班。在复杂性控制模型的求解过程中,引入了物理规划方法。通过设计不同的偏好函数,将具有复杂度、延误等的多目标优化问题转化为单目标优化问题进行求解。实际数据验证结果表明,两种复杂性控制策略都能够消除实际中的高复杂性态势,且基于扇区进入时刻优化的控制策略比基于速度动态优化的控制策略更有效。本文尝试建立了空中交通复杂性控制的基本研究框架,研究成果有助于实现基于复杂性的空中交通管理,从而缓解空中交通管制员的工作负荷、提高空中交通系统容量,最终适应航空运输的快速增长。
- 王红勇董珍珍邓涛涛SONG Ziqi
- 关键词：空中交通管理空中交通管制
- 雷达管制员情景意识评价研究被引量：2
- 2019年
- 为更好地评价管制员的情景意识,有效地预测管制员情景意识的发展趋势,保证航空管制过程中的安全,控制航空事故的风险事故率,运用集对分析的五元联系数法构建管制员情景意识的同异反评价模型,对管制员情景意识的致因因素进行对比分析,并以某一线单位空管局为例进行数据收集类比处理。结果表明,管制员的管制能力、周围环境分别处于同势区1级、3级,应激能力、疲劳程度均处于反势区183级。计算各阶偏联系数发现总体上管制员情景意识存在着一种波动式的发展趋势。因此,在风险管理上对管制员的应激能力、疲劳程度应提高关注度,多投入精力。该评价模型避免了传统评价模型无法进行预测分析的缺点,模型更加客观,同时避免了人为因素占比较大的缺陷,实现了管制员情景意识动态与静态的结合分析。
- 王莉莉杨勇
- 关键词：安全管理工程管制员情景意识
- Onto-BN框架下空管任务差错耦合分析被引量：3
- 2018年
- 为研究空管任务差错耦合对飞行冲突风险的影响,分析了独立与协同管制任务差错耦合导致飞行冲突事件的情形。对管制员调配航线飞行冲突所涉及核心任务、多个主任务和子任务间语义关系进行形式化定义,构建飞行冲突调配领域本体,结合BNTab和Netica_J完成本体与贝叶斯网络(Onto-BN)模型转化。通过Netica分析雷达监控、注意力切换和建立团队情境意识等任务差错对飞行冲突的影响,探讨任务差错耦合度和飞行冲突概率间的变化关系,对比不同节点失效情境下耦合度及飞行冲突概率变化。结果表明,当交接班或团队情境意识出现偏差时,雷达监控和注意力切换差错概率显著增加,两者间耦合度较小,且更易导致飞行冲突风险增加,与实际相符。
- 王洁宁庾睿
- 关键词：安全工程飞行冲突
- 粤港澳大湾区飞机LTO污染排放因子及排放清单被引量：9
- 2020年
- 针对2018~2019航季年粤港澳大湾区机场群,通过实际滑行时间修正和大气混合层高度对爬升/进近时间的修正,获得飞机主发动机排放因子和区内机场加权排放因子,同时考虑飞机辅助动力装置的排放,建立了区内飞机起飞着陆(LTO)污染排放清单.结果表明,区域内各机场污染物排放因子存在较大差异,主要来源于实际运行时间的修正以及各个机场不同的机型占比,其中NOx、CO、HC、SO2、PM 5类污染物的加权排放因子区内均值分别为17.58,8.60,0.79,1.37,0.15kg.排放量分别为15327.4,8066.7,728.4,1186.1,121.9t,绝大部分来自飞机主发动机排放.研究期内,NOx排放量在年内呈现夏秋季高、冬春季低的变化趋势,其他污染物排放量变化较为平缓.所有污染物在各机场排放量的次序较为一致,香港、广州白云分列前两位.各机型中,区内NOx及SO2主要来自A320排放,所占比例分别为19.5%、17.1%;CO及HC排放占比最大的机型均为A321,分别为25.4%、27.2%;PM排放量占比最大的机型是B738,约为23.1%.
- 韩博何真张铎孔魏凯王愚
- 关键词：飞机排放清单排放因子起飞着陆
- 高雷诺数下二维翼型绕流气动特性数值分析被引量：11
- 2014年
- 采用不同湍流模型,对NACA0012翼型,在不同迎角和不同高马赫数下的绕流流场进行数值模拟;通过与风洞实验对比,评估了S-A模型,Realizable k-ε模型和k-ωSST模型对高雷诺数绕流流场数值模拟的准确性;并运用Realizable k-ε模型精确模拟并分析了二维翼型绕流流场的跨音速特性,为理论分析及工程设计提供参考。
- 谷润平宋国萍刘薇
- 关键词：NACA0012翼型湍流模型数值模拟跨音速
- 天津机场区域大气NO2及O3影响因子研究被引量：7
- 2020年
- 在紧邻天津机场跑道的点位对机场区域大气常规污染物开展连续监测,应用广义加性模型(GAM),针对2017年3月1日~2018年2月28日间的NO2及O3,识别其影响因子,并确定因子贡献率.选取因子包括环境因子(SO2、NO、NO2、O3、CO、PM2.5、PM10、前一小时NO2/O3浓度),气象因子(风向、风速、温度、露点温度、修正海压)及航空活动因子(起飞、着陆).结果显示:机场区域NO2日均值为17.6~123.6μg/m3,超标天数共计38d,占比约13%;O3日均值为1.0~276.1μg/m3,超标天数占比26%,污染主要集中在夏季;环境因子是主要影响因子,累积贡献率在56%~89%;航空活动作为区域重要污染源,对大气NO2、O3存在一定影响,最高贡献率可达20%;气象因子相对贡献较低.全部GAM的Adj-R2为0.85~0.96,筛选的影响因子能够有效解释区域环境空气污染物浓度的变化.
- 韩博姚婷玮王立婕孔魏凯何真张铎王愚
- 关键词：机场飞机起降O3
- 飞机LTO排放影响评估耦合模型研究与应用被引量：3
- 2020年
- 民航飞机在LTO起降阶段的飞行中,发动机污染物排放的源强和空间位置是动态的.为准确定量评估其影响,构建了飞机LTO污染排放影响评估耦合模型.首先利用飞行动力学模型,模拟飞机LTO飞行轨迹,并获得轨迹中每一位置点的性能参数(实时燃油流量);再通过排放计算模型,确定每一位置点的污染物排放量(源强);在此基础上,基于拉格朗日烟团模型,针对飞机烟团排气特点进行修正,实现污染扩散模拟.最后采集了一架典型飞机在一个完整LTO飞行过程中的机载数据,结合实时气象参数,进行了实例应用研究.结果显示.在LTO过程中NOx、SO2、CO、PM和HC的平均排放速率分别为17.71、2.21、1.05、0.20和0.03g/s;飞机在起飞离地时刻,烟团扩散范围集中于跑道附近及侧向300m、纵向3000m范围内,NOx地面最大浓度超过100mg/m3;当飞机爬升至混合层顶完成起飞时,地面污染物扩散至侧向1200m范围,NOx浓度降至298.5μg/m3,依然较为严重,其他污染物地面浓度相对较低.
- 韩博孔魏凯谭宏志王立婕何真仲仪倩魏志强
- 关键词：飞机起降
- 民航飞机起飞过程气态污染物排放特征分析被引量：21
- 2016年
- 民航飞机在起飞过程中发动机推力高、耗油量大,并且飞行高度低,由其排放的污染物对局地空气质量和人体健康存在较大影响.选择B737-800作为典型机型,通过对飞机性能参数的模拟,精确计算了其在全推力和减推力等多种方式下起飞离场爬升至1 000 m高度过程中NO_x、CO、HC和SO_2的排放量,并与ICAO基准模型估算结果进行对比.结果表明,NO_x是排放量最大的污染物.其中,全推力起飞过程4种污染物的排放量分别为4.849、0.062、0.031和0.229 kg.减推力起飞方式下,选择更高的灵活温度后,NO_x和CO排放量分别降低和升高,HC和SO2排放量变化不大.经过对比发现,ICAO的基准排放模型,对4种污染物的估算结果存在较大偏差.与机动车相比,单次全推力起飞过程与一辆小客车行驶9 508 km的NO_x排放量相当.精确计算方法为准确估算机场区域飞机污染排放清单提供基础.
- 韩博黄佳敏魏志强
- 关键词：起飞大气污染物排放特征波音737
- 一次航班飞行全过程大气污染物排放特征被引量：16
- 2017年
- 飞机发动机以航空煤油为燃料,在运行过程中会排放多种大气污染物,对空气质量和人体健康存在较大影响.选择A320作为典型机型,提取了一次真实航班飞行过程中的机载飞行数据,基于BM2及BM2-FOA耦合模型,获得了其在飞行全过程中每一时刻CO、UHC、NO_x及PM_(2.5)的排放指数,并计算了CO、UHC、NO_x、SO_2、CO_2及PM_(2.5)的精确排放量.结果表明,飞行过程中CO和UHC排放指数与推力变化趋势相反,数值范围分别为0.67~595.34 g·kg^(-1)和0.05~0.43 g·kg^(-1).NO_x排放指数与燃油流量变化趋势一致,数值范围是0.96~114.25 g·kg^(-1).PM_(2.5)排放指数全过程变化较小,约为0.25~0.36 g·kg^(-1).飞行全过程中,CO_2排放总量最大,约为2.0×10~4kg.同时,NO_x的排放量约为213.4 kg,SO_2也排放了24.5 kg.CO、PM_(2.5)和UHC的排放量分别为7.5、2.2和0.5 kg.将本次精确计算结果与使用ICAO基准模型对LTO起降阶段的估算结果进行对比后发现,基准模型LTO飞行时间较真实时间偏长37%.基准模型估算LTO阶段CO、UHC污染物排放量偏高,NO_x偏低,且偏差较大;而SO_2、CO_2和PM_(2.5)的排放量估算结果偏差相对较小.与机动车相比,A320飞机的一次LTO起飞着陆飞行,NO_x排放量约等于一辆小客车行驶8.6×10~4km,或相当于1274辆小客车1 d的排放量.
- 韩博韩博刘雅婷王愚魏志强
- 关键词：大气污染物巡航起飞着陆排放特征空客A320
- 叶片几何参数对轴流叶轮气动性能的影响规律研究被引量：2
- 2014年
- 轴流叶轮是轴流式风力灭火机的关键灭火部件,轴流叶轮叶片的安装角度和叶片数是影响轴流式灭火风机气动性能的重要因素,通过对比5种轴流式灭火风机的气动性能实验数据进行分析,研究了不同叶片数和叶片角度对轴流式灭火风机气动性能的影响,得出了其性能参数随叶片角度和叶片数改变的变化规律,试验结果表明:轴流叶轮叶片数为6、叶片角度为38°的5号轴流式灭火风机风量最接近设计风量,达到1 400.3 m3/h,轴功率远小于便携式风力灭火机的功率要求,气动性能良好,基本满足灭火风机的气动性能要求。因此应用于轴流式风力灭火机的轴流叶轮叶片数宜取6片,叶片角度宜取38°。
- 褚双磊
