叶志坚 作品数:31 被引量:47 H指数:4 供职机构: 中国民航大学空中交通管理学院 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: 航空宇航科学技术 经济管理 理学 环境科学与工程 更多>>
考虑相邻跑道干扰的多目标进离场航班排序优化模型 被引量:2 2021年 为研究并构建一类考虑相邻跑道干扰的进离场航班排序多目标优化模型,该模型综合考虑了跑道运行模式、管制员工作负荷、飞机类型、航空器安全间隔等多种因素,以航班延误最少、跑道利用率最高为目标。根据该模型特征,设计出带精英策略的快速非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)求解该非线性问题,揭示了不同目标下Pareto最优解之间的关系,将航班分配给不同跑道,确定其进离场时间。最后,本文以某机场的航班进离场为例,给出了优化方案,并将改进后优化模型与传统模型进行了对比,同时,对模型的参数进行了灵敏度分析,从而验证了该模型的正确性。 吴维 吴维 叶志坚 叶志坚关键词:多目标 遗传算法 空域规划方案安全性评估研究现状综述 被引量:1 2014年 国内空域规划研究重视分析局部冲突风险和运行效率,在系统安全性风险评估方面研究不足。为把握空域规划方案安全性评估的发展动态和趋势,通过文献分析,从概率解析模型、模拟仿真评估和评估工具3个方面总结国内外空域规划方案安全性评估的研究现状,分析影响空域运行安全的各类因素,梳理新技术条件下评估采用的主要模型、方法及其特征和适用范围,评述不同方法的优点和劣势。认为国内空域规划安全评估研究缺乏系统性,也缺乏系统整体性运行安全风险分析,应将局部分析与整体综合相衔接,解析和模拟方法相结合,在空域结构重组、飞行程序优化、空中交通组织管理模式升级等多方面开展安全风险分析,开发面向安全风险分析的全局系统快速仿真工具。 高伟 宫廷玉 叶志坚关键词:空域规划 安全风险分析 实时模拟 对流天气下空域通行能力短缺预警及响应综述 被引量:4 2014年 对流天气是空域通行能力短缺的主要原因之一。为了解决这一问题,需要通过理论和实践创新,建立对流天气条件下空域通行能力短缺的预警和应急响应机制,提高空域资源配置效率。从对流天气影响信息解释转换、容量评估与预警及空域响应预案三个方面梳理了国内外研究现状,总体趋势是:对流天气逐渐通过各种解释转换模型被量化为对空域和航路的影响;对流天气下空域通行能力主要受管制员工作负荷的限制,只有准确评估对流天气下的工作负荷,才能做出正确的通行能力短缺预警;对流天气响应方案,逐渐由地面等待、增加同航迹间隔、返航、备降等高耗能的流量控制措施,转向以灵活使用空域预案确保改航方案的实施方向发展。课题的应用前景是可以化解对流天气下交通需求与空域通行能力不平衡的矛盾,提高预警准确度,减少响应前置时间,提高流量管理与容量管理协同运行的效率,减轻对流天气造成的航班延误,减少航空器运行成本,实现节能减排的要求。 叶志坚 王红勇 高伟 陶媚 赵纬经 马岚关键词:空中交通管理 图切割快速生成扇区的蚁群算法 2022年 扇区划分是平衡管制员工作负荷、提升空域通行能力的有效技术措施。采用Voronoi图自顶向下切割空域的方法具有自动保证扇区凸性、连通性和压缩性的特性,但计算时间过长。根据航迹状态计算工作负荷,构建了Voronoi图自顶向下切割空域模型,设计了动态步长蚁群搜索算法。测试结果表明,在太原高空划分成4个扇区的情况下,与MC-CLFV(Monte Carlo method by changing location of flexible vertices)算法相比较,采用动态步长蚁群搜索算法求解,扇区的不平衡性显著减少,总工作负荷也减少了11.2%。大规模重复实验表明,随扇区数量增加,解的质量差异减少,但解的效率差异却不断增大,划分8个扇区时,动态步长蚁群搜索算法的计算时间统计中位数值仅为MC-CLFV算法的1/10。这说明该算法在一次划分数量少的时候,质量高而且计算时间短,在采用多层规划扇区的时候,应该采用组合数字和较小的划分方案。研究结果为采用Voronoi图直接切割空域形成管制扇区奠定了基础。 叶志坚 王建忠 张召悦 杨群亭 牟龙芳关键词:扇区划分 蚁群算法 VORONOI图 区调扇区和进近扇区复杂度对比研究 被引量:3 2015年 随着空中交通流量的增加,空中交通管制面临着严峻挑战,表现在进近与区调扇区间管制协调的矛盾日益突出。对比国内某管制区进近扇区和区调扇区的管制复杂度能更好地协调进近扇区和区调扇区的空中交通管制工作负荷,均衡进近扇区和区调扇区的管制复杂度,达到提高扇区容量的目的。为科学合理地对比扇区管制复杂度,构建了扇区静态复杂度对比的指标及其量化方法,并设计了静态复杂度对比实验来对比进近扇区与区调扇区的静态复杂度。另采用"管制扇区空域复杂性分析系统"软件,以厦门高崎国际机场为例,根据真实雷达管制数据,通过实验,分析对比了进近扇区与区调扇区的动态复杂度。通过分析实验结果,发现进近扇区管制比区调扇区管制复杂度更大更难。为达到均衡工作负荷、提高空中交通流量、减轻管制员负荷的目的,对现有的进近扇区和区调扇区的管制方法和空域结构提出了一些合理化建议。 高伟 宫廷玉 叶志坚一种航路网空域容量评估方法及系统 本发明公开了一种航路网空域容量评估方法及系统,属于航空运输技术领域,建立以机场和扇区为节点的航路网空域拓扑网络,通过节点到节点交通流的离散时差方程,确定单位时间内进入扇区的航空器数量;对扇区进行分类,确定每类扇区的管制员... 高伟 穆戎 杨群亭 叶志坚 逄丁荧 李琳琳 高依桐多跑道机场航班着陆排序研究 2020年 在飞机着陆的决策过程中,其核心是飞机在多跑道间的分配、飞机的着陆顺序以及着陆时刻。本文以实际着陆时刻和原计划着陆时刻差异最小化为目标,建立混合整数规划模型,并采用基于模拟退火的混合元启发式算法求解。在得出的计算结果中我们不难发现,混合元启发式算法科学有效并为 100 多架真实案例的飞机提供了最优解,不仅如此,该算法还可为 500 多架飞机与 5 条跑道的问题在短时间内找到高质量、高可比性的解决方案。本文根据飞机的着陆相关参数建立合适的整数规划模型和求解算法,为多跑道的繁忙机场提供科学合理的跑道分配和排序辅助决策方案奠定了基础。 张国锴 李煜霆 叶志坚关键词:航空运输 模拟退火算法 飞机 机场 区调扇区重构的指派模型和算法 被引量:1 2014年 为有效适应交通需求在时间和空间上的变化,在功能区块航空器数量量化和采用多管制员团队的基础上,提出了一种适应性区调扇区重构的指派模型和算法。对目标空域作网格处理,统计得到每个网格的航空器平均分布数量。航空器分布数量系数被用来修正管制员进行协调、移交和解决冲突的额外工作负荷,修正后的航空器分布数量影射到每个网格。设计了网格分组的多时段、变人数、变处理能力背包指派模型和计算方法。数值实例显示模型可行,算法有效;随模拟空域范围变大,人力资源需求有明显减少的趋势;在空域范围较大且日需求较高时,指派算法得到的结果比当前3个班组轮班使用的人力资源需求减少15%左右;在日交通需求较低时,指派算法也能达到比当前3个班组轮班使用的人力资源需求减少8%的效果。 叶志坚 孟令航 耿增显关键词:空域规划 管制员工作负荷 对流天气空域阻塞概率与阻塞指数模型 被引量:2 2014年 管制员高估对流天气的影响,发布不必要的流控指令,会使得航班过度延误;管制员低估对流天气的影响,会造成工作负荷的激增,也会使得航班飞行安全风险增大。为了准确评估空域受天气影响程度,减少管制员高估和低估天气影响次数,建立了特定方向对流天气空域阻塞概率模型和航路交通阻塞指数模型。测试结果表明,特定方向对流天气空域阻塞概率模型,用于衡量对流天气下交通流在各个方向被阻塞概率,为管制员决策是否允许航空器沿特定方向在扇区绕飞提供参考有实际意义;对流天气航路交通阻塞指数模型,用于衡量对流天气下沿航路交通流被阻塞的概率,为管制员决策是否允许航空器沿航路穿越对流天气提供参考是可行的。访谈数据表明,90%的参访者同意在这两个参数可得时,他们获取对流天气影响交通态势感知所需要的时间确实有所减少。 叶志坚 高伟 王莉莉 聂润兔关键词:空中交通 枢纽机场中转衔接性的评估与优化 2023年 为改善枢纽机场航班运行的准点率和衔接效率,在定义个别和总进港航班的中转衔接命中数基础上,构建了以中转衔接命中数最大化、时刻调整量最小化为目标,以无计划延误、跑道容量和走廊口容量为限制条件的双目标时刻规划调整模型。采用粒子群算法和线性规划两种算法进行求解,以大兴机场航班时刻表的调整实例来验证该模型和算法,并用数值模拟结合相关系数分析法分析了中转衔接命中数的影响因素。研究结果表明:该时刻调整方法能有效地消除因计划不合理而导致的延误,同时优化后的中转衔接命中数显著提高;为提高枢纽机场中转衔接性提供了理论基础,也为不同机场间的中转衔接性比较建立了基准。 叶志坚 胡罗丹 高伟关键词:粒子群算法