一、美国海洋空域空中交通管理自动化解决方案（论文文献综述）
邹欣琰[1]（2021）在《基于神经网络的飞行冲突识别与调配方法研究》文中研究表明飞行冲突识别与调配活动在实际管制过程的占比较大,对该活动事项展开研究并研发出相应的辅助决策系统可以减轻人员的工作负荷和增强空管的服务能力。本文提出了基于神经网络的冲突识别与调配模型,通过学习历史数据获得管制员的管制策略,然后提供可被信赖的飞行识别与调配功能并完成相应系统模块程序的编写。探究相关的理论知识,该技术理论的研究往往结合航空器的运动学建立相应的数学模型,冲突识别尚可获得相对良好的效果但给出的调配方案还停留在理论阶段,难以转化为能被实际应用的系统。为此,本篇论文延续技术转化的思路,主要做了以下工作:（1）飞行数据信息处理。结合改进的飞行保护区整理出潜在冲突数据;结合潜在冲突的相应调配管制指令整理出潜在冲突调配数据;筛选出识别到的潜在冲突航空器组的航迹历史数据整理出潜在冲突调配航迹数据,结合航迹特征,对飞行数据信息做必要的解析、去重、插值、对齐等预处理。（2）分析冲突识别、管制调配的流程,建立合适的航空器飞行保护区,结合特有的缓冲区提出了一种基于改进BP神经网络的飞行冲突识别模型,能够区分冲突预警时间从而提前发现潜在飞行冲突,其中运用粗糙集理论、粒子群优化的方法对模型进行优化。（3）结合管制调配方法与实际管制指令数据,提出了一种基于改进BP神经网络的飞行冲突调配模型。针对其中有些数据无对应管制指令的问题,引入异常检测的方法。（4）从冲突调配过程中航迹数据变化的角度,结合航迹的时序、时空相关的特性,分别提出了一种基于LSTM、CNN-LSTM神经网络的冲突调配模型。（5）在仿真空管系统中集成了飞行冲突识别调配模块,利用典型冲突场景验证了算法的效果。对比传统算法,调配轨迹更贴近管制员使用的策略。本文从历史数据出发,经过识别飞行冲突、下达相应的调配方案这些步骤,利用神经网络算法完成整个飞行冲突识别与调配的流程,为未来神经网络算法参与自动化空管领域的辅助决策提供了可行的方法。
刘宏志[2]（2020）在《空中交通流量波动动态演化及其非线性分析》文中研究表明随着空中交通的迅猛发展,在可预见的未来,大流量、高密度的航班运行将会成为常态。在可用空域资源增幅缓慢的现实情况下,为确保航班增长、保持安全与服务质量水平,国际组织、各国空中交通管理当局与研究机构提出了各种运行概念和解决方案。虽然这些概念和方案种类繁多,但其本质都是在遵循空中交通动态演化规律与特性的基础上,使用各种技术手段实现空中交通资源在时间和空间上的优化配置,从而达到交通需求与所需资源相匹配的目标。空中交通动态演化规律和运行特性的准确刻画是空中交通系统优化与控制的一个关键问题。然而,空中交通不但会受到时空非均衡交通需求的影响,还会受到天气这一不确定因素的严重影响,致使空中交通的动态演化规律和运行特性很难使用数学模型进行精准描述和刻画。此外,虽然在空中交通系统中绝大多数航班在航路上飞行,但机场的进离场航班才是系统运行的原始驱动力。为此,本研究针对机场空中交通（进离场航班）流量时间序列,采用时间序列分析方法,从空中交通流量波动动态演化、流量波动多尺度多重分形特性和多尺度复杂性的角度,探究流量波动短期演化规律和长期的统计特性,以期为流量波动的仿真建模、预测分析和流量管理措施的制定提供科学的理论基础和分析工具。本论文的主要研究内容包括如下三大部分,详细工作介绍如下:（1）为有效刻画空中交通流量波动的动态演化,针对北京首都机场单日离场航班流量时间序列,使用可视图与水平可视图方法将时间序列映射成复杂网络;采用序模体抽取复杂网络的局部结构以刻画流量波动模式,依据波动模式出现的次序与频次,构造了波动模式的状态转移图,刻画了空中交通流量波动的动态演化轨迹;根据可视线的疏密程度,采用网络社团划分方法,将复杂网络划分为不同的社团（时段）;构建序模体剖面刻画时段内的波动特性,量化分析了不同时段间波动特性的差异。本部分研究从波动模式转移和波动特性差异的角度,为流量波动研究提出了一种全新的理论分析工具,为流量短期波动的仿真建模、预测分析以及针对特定波动特性时段定制空中交通流量管理措施提供了科学的分析工具。（2）为探究空中交通流量波动的多尺度多重分形特性,针对北京首都机场2017年整个夏秋航季的离场航班流量时间序列,采用多尺度多重分形分析方法,依据Hurst面的起伏判定该时间序列具有多尺度多重分形特性;辨析了该时间序列中存在的多重分形的类型,明确了该多重分形特性产生的主要原因;提出了多尺度多重分形谱面,分析了参数的设置对于多重分形谱面形状的影响;根据多重分形谱面的形状特征,从多尺度视角考察了该时间序列的分形强度和主导波动类型,发现了主导波动类型发生突变的时间尺度;基于Hurst面间距离,探索了时间序列长度与多尺度多重分形特性刻画近似度之间的关系,进而确定了最小有效长度。本部分研究为理解空中交通流量波动的长期统计自相似特性提供了有益的分析方法,为使用多重分形理论构建流量波动仿真模型,进而预测流量的涨落波动提供了理论基础,也为在不同时间尺度考察流量波动特性,进而制定不同时间尺度下的流量管理策略提供了理论依据。（3）为探究空中交通流量波动的多尺度复杂性,针对中国十大繁忙机场2017年整个夏秋航季的空中交通流量时间序列,采用改进的多尺度排列熵,从单变量视角量化了十大机场的进离场流量波动的多尺度复杂性;提出了改进的多变量多尺度排列熵,从多变量视角量化了十大机场空中交通总体流量波动的复杂性;提出了熵值尖峰概念,并据此将机场进行分类,以表征不同机场之间空中交通流量波动复杂性的相似性;提出了改进的多尺度多变量关联性量化方法,考察了十大机场进离场流量波动之间的多尺度关联性,依据最大值关联性尖峰的位置,识别出主导交通流交替更迭时间尺度。本研究为理解空中交通流量波动的长期统计规律性和不确定性提供了有益的分析方法,为量化空中交通流量波动的预测难度提供了理论基础和有效工具,为评测空中交通流量波动仿真模型提供了有效测度指标。
郝斯琪[3]（2020）在《基于四维航迹运行下的航空器冲突探测与解脱方法研究》文中进行了进一步梳理航空安全是空中交通管理的核心,在现行的空中交通管理系统中,航空器的间隔保持任务是由地面管制员通过实时监视和调节完成的。很多学者针对航空器冲突探测与解脱进行了大量的研究,航空器安全间隔保持已形成了较为系统的理论。目前,新一代空中交通管理系统提出了基于四维航迹运行理念,通过在系统内共享航空器的四维航迹,促进各相关方协同决策,精确地管理和控制航空器飞行,从而提高时空空域资源的使用效率。在基于四维航迹运行的背景下,航空器间隔保持任务的主要工作将从地面管制席向航空器驾驶席转移,由航空器驾驶员承担航空器安全间隔保持的主要责任,增加了航空器驾驶员自主航迹规划的自由度,对航空器航迹预测及冲突探测与解脱提出了新的挑战。为了解决新一代空中交通管理系统下驾驶员意图不确定性给航迹规划带来的影响,结合时间地理学理论,论文提出了航空器潜在运动空间的概念,研究了基于潜在运动空间的概率型航迹预测、冲突探测、冲突解脱方法,形成了适用于新一代空中交通管理系统的航空器冲突探测与解脱方法,为新一代空中交通管理自动化系统的实施提供理论指导。在对新一代空中交通管理系统运行模式深入探索的基础上,分析了时间地理学原理对航空器运动描述的适用性。并提出了航空器潜在运动空间的概念及度量方法,描述了受四维飞行计划限制下的航空器可能到达的时空位置。提出了适用于基于四维航迹运行背景下的航空器冲突探测与解脱系统框架及作业流程。综合考虑驾驶员意图、四维航班计划约束及潜在运动空间约束,对航空器位置概率分布进行建模,实现对航空器未来航迹的概率性预测。在此基础上,对航空器潜在运动空间、航空器位置概率分布的影响因素进行了分析,为航班计划的制定和调整提供理论支持。在对航空器潜在运动空间描述和航空器位置概率分布量化的基础上,针对航空器冲突的三种情境:航空器与周围空域环境冲突、航空器对冲突、多航空器冲突,分别提出了相应的冲突辨识方法和冲突概率估算方法,并对航空器冲突概率的影响因素进行了分析;提出了基于冲突概率的冲突风险评估方法及相应的冲突预警策略。提出了战略阶段的基于时空航迹规划的冲突解脱策略。建立了基于四维航迹运行背景下航空器航迹规划的优化目标及约束条件,通过改进的蚁群算法,实现了复杂空域环境下的多航空器冲突解脱航迹规划,并通过仿真验证了该冲突探测与解脱方法的有效性。论文遵循“问题发现—体系提出—理论研究—模拟验证”的整体研究思路,旨在构建适用于新一代空中交通管理系统的航空器冲突探测与解脱方法,丰富航空器冲突规避的理论体系,为新一代空中交通管理系统的建设及发展提供理论指导。提出的航空器冲突探测与解脱体系不仅能够指导航空器冲突探测与解脱系统的开发、改进,帮助航空器冲突从战术性的被动解脱向战略性的主动规避过渡,还可在战略阶段为空管部门进行航班计划制定与调整、发出冲突预警、做出冲突解脱决策、平衡空域流量提供支持,进而促进空中交通协同管理,有效保障空中交通安全,提升空中交通运行效率。
代晓旭[4]（2018）在《空中交通拥挤传播特性及规律研究》文中提出空中交通拥挤问题日益突出,目前有关空中交通拥挤以及空中交通拥挤传播的研究较少,并且多集中于对航班延误时间的传播以及空中交通流相态的研究,尚未形成完整的理论体系。本文从微观角度分析空中交通拥挤传播过程中单个航空器的行为和关联,主要从空中交通拥挤传播概念、空中交通拥挤传播特性、空中交通拥挤传播模型、基于拥挤传播规律建立的空中交通拥挤传播快速预测模型和拥挤传播的控制与管理五个方面对空中交通拥挤传播过程进行模型化分析,又由于空中交通系统包含了机场和空域两个部分,并且各部分具有自身的运行特点,因此对空中交通拥挤传播的研究也分为机场拥挤传播和空域拥挤传播两部分进行研究。本文对拥挤传播规律展开深入系统的研究,为空中交通网络拥挤控制提供了科学合理的决策基础。（1）基于航空器关联对空中交通拥挤进行研究。从微观角度分析空中交通拥挤传播原因,以航空器之间的关联强度或数量为标准,对运行航空器进行相态上的划分,并将相态上的转化定义为空中交通拥挤传播过程。（2）基于空中交通拥挤传播过程分析,揭示其波动特性和时空特性。根据空中交通拥挤传播概念、过程分析以及波动特性分析,发现拥挤传播在时间上具有滞后性,在空间上具有网络传播结构。基于上述特性分析,得到了空中交通拥挤传播过程与复杂网络动力学经典模型——传染病模型的异同,为拥挤传播模型建立提供了数学基础。（3）建立空中交通拥挤传播模型。基于空中交通拥挤传播特性分析,结合航空器在机场和空域运行特点,建立机场离场拥挤传播模型和空域拥挤传播模型。同时,由于机场离场拥挤受到多种原因影响,又具有周期特性,因此建立多原因多阶段机场拥挤传播模型,从而揭示机场拥挤传播规律。通过交叉航路运行要素分析和空域结构关系,建立交叉航路拥挤传播模型和空域拥挤传播系统模型,揭示空域拥挤传播规律。（4）建立空中交通拥挤传播快速预测模型。对机场拥挤传播实现按阶段预测,对空域拥挤传播按照空域繁忙程度实现不同时段预测,从而针对空中交通拥挤短期预测需求,简化机场拥挤传播模型和空域拥挤传播模型,建立空中交通拥挤传播快速预测模型。利用大数据,通过“相似日”或者“典型日”选择和聚类分析方式等,建立空中交通拥挤传播快速预测流程,通过参数分析和仿真实验等方式,提供空中交通拥挤传播模型参数计算方法,从而实现空中交通拥挤传播规模和趋势的快速预测。（5）建立空中交通拥挤传播控制与管理策略模型。在研究现有的空中交通拥挤控制与管理方法,即干扰管理和离场率控制基础上,建立根据时隙分配对航班放行的管制策略模型、根据干扰阈值的干扰管理策略模型和结合离场率控制的干扰管理策略模型,从而为拥挤传播的控制与管理决策提供数学和理论基础。最后,论文在总结了空中交通拥挤传播特性及规律研究成果的基础上,指出本文在多拥挤原因对拥挤传播影响研究中,可以将多原因之间的耦合加入模型中并对不同类型的机场做出案例分析,从而得到不同管制水平下的区域拥挤传播模型参数,完成区域之间的拥挤传播对比。同时,考虑到人为因素对拥挤传播的重要影响,在拥挤传播的控制与管理工作中可以加入人为因素进行探讨,使得模型更加趋近于现实运行。
杨磊[5]（2018）在《终端区交通流复杂动态特性与拥堵控制方法》文中提出航空运输需求的持续快速发展引发空域网络供需矛盾愈演愈烈,特别是大型繁忙机场及其终端区空域交通拥堵和航班延误频发,已经成为制约国家空域系统运行的重要瓶颈节点。因此,面向空中交通拥堵现实问题和发展趋势,系统性开展终端区交通流拥堵基础理论和疏导方法研究,有助于缓解空域拥堵、降低管制负荷、提升资源利用率和系统鲁棒性,也是支撑和促进空中交通系统转型升级的必然选择。在以管制为战术核心的集权式空中交通运行模式下,空中交通流可以视为一个在通信导航监视系统和空中交通管理系统支持下,由管制员、航空器（飞行员）和空域三要素构成的动态、开放的复杂系统,同时还受航空气象、军事活动等诸多外部因素影响,是一类具有广义属性的运输流,其拥堵本质是航空器群体飞行活动对于有限空域资源和管制员生心理资源的双重竞争,除表现为航空器滞留外,还表现为管制负荷的增加和管制性能的下降。论文立足空中交通流广义属性,以拥堵热区-机场终端区为对象,在全面评述终端区交通流拥堵管理领域国内外相关研究进展和亟待突破的重难点问题基础上,开展终端区交通流复杂动态特性与拥堵控制方法研究,主要包括以下内容:（1）实证研究了终端区交通典型基础行为特征。基于历史运行数据,量化论证了终端区交通流进场点偏移随机性、空域交通量周期性、交通流宏观流体性和进离交通流制约性等基础行为特征;设计“人在回路”实验验证了管制员冲突探测定速推演心智模型,以及冲突解脱“心理临界值”和不确定性特征,并证实了繁忙状态下管制员以减少事务性或者程序性通信时间预留思考空间等常用策略的存在性,为本文后续研究奠定了知识基础和阐释依据。（2）实证研究了终端区交通流复杂动力学特性。提出了“管制员-交通流”多层耦合网络模型表征空中交通系统关键要素及联结关系,建立了刻画交通流、管制员和系统非线性行为的测度指标;以广州终端区为例,运用基本图和宏观基本图刻画了交通流在航段、扇区和网络层面的动力学演进;运用元认知理论阐释了“管制员-交通流”适应性共演化内在机制;识别终端区交通流和管制行为的混沌共性和异性,指出了混沌显现与交通运行非稳定态（亚稳态和拥挤态）关联关系,为开展宏微观交通流建模和拥堵演变分析研究提供理论基础。（3）开展了终端区交通流宏观演化建模与分析。以典型航段交通流实证基本图为动力学模板,针对航段交通流异质性和速度单调性特征,构建改进元胞传输模型与简单队列模型相融合的终端区交通流混合仿真平台,宏观推演交通流在网络内的动态传递,以及拥堵形成-累积-消散过程,指出空域瓶颈下进场交通流临界稳定态和非稳态特征,揭示交通流空间分布和进离场优先级等运行参数对于终端区拥堵演变的影响机理,为研究与交通流特性相符的拥堵疏导策略提供理论依据和验证平台。（4）开展了终端区交通流微观行为建模与分析。基于交通基础行为与复杂动力学实证,提出以管制决策为中心的终端区交通流运行控制框架,建立涵盖交通流动态系统、事件观测、元认知模拟、决策与调配、任务负荷测度、飞行操控等多主体微观动态行为模型,重点采用模糊决策树和自动机方法模拟管制员元认知策略适应性调整和决策推理过程,进而开发基于智能体的终端区交通流微观仿真平台,推演“管制员-交通流”的协同演进和耦合相变过程,揭示冲突解脱提前量、任务队列优先级和扇区间隔适配性对于终端区交通流系统拥堵和管制性能的影响机理,为设计战术层面交通拥堵疏导策略提供理论依据和验证平台。（5）提出终端区拥堵战术疏导一体化解决方案。在终端区交通流复杂动态特性研究基础上,从交通流和管制员两个角度构建面向战术运行的终端区拥堵疏导解决方案,涵盖“量”—进场率和离场推出率协同控制、“序”—多扇区进场交通流率协同控制、“迹”—多约束下的扇区交通流水平航迹管理三大时空交叠的功能模块,分别采用空地元胞网络宏观仿真平台、终端区交通流微观仿真平台和“人在回路”实时仿真实验验证了解决方案有效性和鲁棒性。本课题遵循“规律发现指导运行实践”研究思路,综合运用复杂网络、数学建模、机器学习、现代控制理论和“人-机”系统相关理论与方法,探索终端区“管制员-交通流”适应性演化规律及其影响机理,提出动态环境下终端区交通拥堵战术疏导一体化解决方案。研究成果有助于完善空中交通流基础理论,提升终端区交通拥堵管控能力,为空中交通系统高阶自动化和智能化发展提供新思路和新方法。
董兵[6]（2016）在《航空交通系统的交通复杂性研究》文中指出基于民航业快速发展,空中交通导航监视新技术以及大数据理论发展的基础上,研究了航空交通运输系统的复杂性。本文全面综述了国内外航空交通系统领域的有关复杂性的研究,较详细阐述了复杂性测度理论以及复杂网络理论；从宏观方面对空中交通终端区和进近管制区的交通流的特征进行了分析,提出合理的空中交通流复杂度的概念和计算方法,为扇区的开放调整提供理论依据；从微观方面,通过信息熵理论和统计学等理论,建立了交通系统稳健度评价体系,通过辨别与系统稳健性相关的状态参数,对影响系统较大的航班进行预警。利用复杂网络理论和协同管制机制研究了空中交通冲突探测与解脱的自动化管理,其关键问题是为所选取的复杂网络模型与空中交通的运行机制的匹配问题,反过来,通过复杂网络的演化为空中的冲突探测与解脱提供新的解决思路。从网络系统科学的角度,对航空公司的航线网络的可靠性进行了分析。具体的研究工作和结论包括以下五个方面：1.为定量描述终端区空中交通流系统的复杂性,引入非线性动力学的近似熵和联合熵模型来计算其复杂度,通过2个实测终端区空中交通流时间序列数据,对其近似熵和联合熵进行了计算分析。结果表明：终端区交通流是一种随机性较强、带有非线性结构的系统,非线性动力学模型能够刻画终端区空中交通流的复杂性,可对空中交通流实测数据进行复杂性测度计算。2.管理空中交通复杂度是航空交通系统运行控制的核心要素,对确保空中交通管制安全和空中交通流量管理的有效运行,以及未来实施的动态空域规划等起着重要的作用。其关键是有能力对空中交通复杂度进行测度和预测,对某特定的空域,采取必要的措施来平衡该区域的系统复杂度。用定性、定量方法讨论了扇区的复杂性,通过引入层次分析法确定交通复杂度函数的权重系数,通过实例,验证了该方法的合理性。3.应用复杂理论分析的方法,研究了空域的空中交通复杂度,提出了空中交通复杂度的计算方法以及稳健度评价体系,并对影响空中交通系统复杂度较大的航班提出预警。讨论了基于复杂性测度理论的空中交通复杂度分析和监测预警,研究表明本文所提供的方法能够从复杂,不确定的数据中计算出系统复杂度的变化,通过稳健性技术指标,能够辨别与系统稳健性相关的状态参数,指出对系统稳健度影响较大的航班,并对航班进行监测预警。4.日益增加的空中交通的复杂性需要更适合的空中交通运行模式来防止飞行事故,确保飞行安全,协同管制机制是解决空中交通冲突探测与解脱基本组成部分。本文通过分析网络结构的特征,基于空中交通的管制模式分析的基础上,为下一代空中交通空中交通冲突探测与解脱的自动化管理提出理论解决基础。通过分析发现,空中交通冲突探测与解脱的解决,协同机制需要平衡预期航班之间冲突,飞机间通信需求以及航线结构的稳健性。在此基础上,为上述协同机制设计研究方案,将网络结构研究的方法用于空中交通管制理论的研究,并能够深入系统分析空中交通指挥模式的演化及对其影响的评价。5.从宏观分析的角度,运用复杂网络理论对某航空公司航线网络结构进行实证分析,对网络的统计特征和度分布进行了计算,证明了该网络是一个小世界网络和无标度网络。利用度、紧密度、点介数和流介数四个指标,中心化处理航线网络,通过计算结果来比较判定局部网络中节点的影响力。数据显示点介数指标对航线网络的中心化处理效果最好。在此基础上,对网络的可靠性进行了分析,发现当移除两个度最大或者介数最大的节点时,网络的性能下降一半,并根据上述结果提出对航线网络进一步改进的对策建议。
刘浩[7]（2015）在《成都地区空中交通流量管理现状及优化对策思考》文中进行了进一步梳理随着近年来我国国民经济的大力发展,民航运输业始终保持着年均10.8%以上的增长率而快速发展,航空运输市场也随之快速扩张。但是在民航运输高速增长这个大好形势的背后,机场规划建设的不科学、航空运输企业规模的不良扩张、宏观政策的限制等因素导致我国各地空中交通流量管理的矛盾与问题日渐凸显,“航班长时间延误、运行正点率低下”等各种情况不时见诸于报端,降低了旅客选择航空作为出行方式的体验,空中交通流量管理越来越成为一个重要的影响因素制约着民用航空乃至地区经济的发展。因此,科学的组织和开展空中交通流量管理,使空中交通有序、高效的进行,可以促进民航运输的快速稳定全面发展,从而有利于进一步打破地理空间对地区经济的限制,促进跨地区间的经济合作,或者直接参与国际分工和国际经济大循环,在全球范围内吸纳和集聚发展生产力的各种能量和要素,最终对国民经济的发展贡献力量。地区经济的发展历程证明,民航运输业可以为本地区获得更好地发展空间,从而带动整个地区经济的发展建设。本论文就此背景下对成都地区空中交通流量管理的现状及对策进行了研究和分析。在首先了解空中交通流量管理的相关理论及实践研究的基础上,对空中交通流量管理相关理论进行了梳理和回顾,然后概述了成都地区实施流量管理的基本概况,其中着重阐述和分析了目前成都地区在开展流量管理的工作过程中所存在的优势和困境。针对这些问题或不利因素,本文一一进行了剖析,并在参考国内外民航空管系统开展空中交通流量管理的有关理论和实践的基础之上提出了相应的决策建议,以对成都地区民航业乃至地区经济的健康有序发展提供良好助力。
李林奔[8]（2013）在《民航空中交通管理自动化系统的分析与设计》文中研究表明随着我国民航的飞速发展,早在2006年我国民航客运总量就跃居世界第二位,仅次于美国。2012年,旅客运输量更是达到了3.2亿人次,部分繁忙机场和航路的飞行流量已接近或达到饱和状态。为了满足我国持续增长的民用航空需求,国家近年来加大了空管行业通信导航监视系统等基础设施的建设投入,各地空管局逐渐完成了空中交通管制方式由程序管制到雷达管制的过渡,飞机飞行间隔大大缩小,空域使用率得到提高。然而,随着空域密度的提高,飞机在空中发生冲突的可能性也随之增加,空中交通管制员对雷达等监视系统的依赖也越来越高。传统的雷达终端显示系统仅能为航空管制员提供有限作用范围内的飞机位置、应答机等有限的原始信息,不能提供其他辅助信息和功能,远远不能满足现代空管运行要求,因此建立一套稳定、安全、可靠、功能强大的民航空中交通管理自动化系统对于雷达管制的顺利实施,实现管制员对空中交通进行安全有序高效的管理,降低航班延误率,保障空域飞行安全是十分重要的。本文针对空中交通管制的运行需求,结合笔者所在空管部门的实际工作情况,进行了大量基础调研,确定了民航空中交通管理自动化系统的建设目标,并采用UML建模方法,分析了业务需求、功能需求、数据需求和非功能需求,进行了系统建模,给出了系统的业务流程图、用例图、概念类图和用例描述。此外,本文基于C/S体系结构,采用实体类图、E-R图和数据库表结构,进行了系统总体设计与模块设计,设计了空中交通态势监控、飞行数据管理、后台管理等功能模块,给出了功能结构图、类图,进行了数据库详细设计以及界面设计,并以此开发了应用系统。论文最后部分对研究的内容进行了总结,指出了论文中存在的不足,并对进一步的工作进行了展望。
田文[9]（2012）在《基于不确定需求预测的概率空域拥挤管理方法研究》文中认为随着航空运输业的飞速发展，空域系统运行压力日益增大、运行环境多变复杂，不确定性因素对空中交通态势的影响日益突出。从不确定性角度缓解空域运行压力，逐渐成为欧美等航空发达国家近年来关注的热点之一，也是精细化、科学化研究我国空域拥挤问题的重要课题。本论文在深入分析交通需求随机性变化机理的同时，从风险管理的角度定位空域拥挤管理，探讨传统确定性的空域拥挤管理方式向不确定性方式的转变过程，有助于进一步完善空中交通需求预测方法，改进空域拥挤管理理论，提高航空运输服务的经济效益和社会效益。本论文在借鉴国外先进研究成果的基础上，结合我国空域拥挤管理实际问题，利用空中交通流量管理、流量统计与预测、多目标优化、空域拥挤风险管理等技术，从不确定交通需求预测出发，将风险预测、风险解决和风险管理决策融入空域拥挤缓解过程中，通过整合空中交通流量的预测与调配过程，初步建立了一套较为完整的概率空域拥挤管理理论方法。主要研究内容包括：（1）系统论述了概率空域拥挤管理研究基础。首先，定义了概率空域拥挤管理的基本概念要素，包括空中交通管理、空中交通流量管理、风险管理、概率交通需求、不确定空域容量、空域拥挤风险和空域拥挤风险管理等，论述了各概念间的衍生推演关系，明确了概率空域拥挤管理概念要素体系。然后，分析了概率空域拥挤管理的基本原理，阐明了实施概率空域拥挤管理的具体流程。最后，介绍了所采用的空中交通流量管理、风险管理、空中交通流量统计与预测、空域容量评估、多目标优化，以及空域拥挤风险管理等主要技术。（2）研究了空域拥挤风险预测方法。首先，提取了影响扇区交通需求预测的主要因素，通过分析航空器的到达扇区时间、扇区飞行时间和离开扇区时间三因素的随机特征，建立了空域扇区概率需求预测模型。然后，将空域扇区概率需求预测模型先后与确定性和不确定性的空域容量相结合，建立了空域拥挤风险预测模型及方法。最后，通过算例仿真表明，所建模型和方法可以量化扇区交通需求的不确定性分布及变化机理，分析不确定性因素对空中交通需求与空域容量的影响，并掌握二者的变化与匹配，从而确定未来一段时间内空域范围中可能发生的空域拥挤风险问题。（3）研究了基于局部优化的空域拥挤风险解决方法。首先，将空域拥挤风险预测模型引入空域拥挤风险解决机制，完成了空域拥挤风险预测模型在风险解决过程中的转化；通过预测高风险拥挤空域及时段，以空域最高拥挤风险为对象，从平衡空域拥挤的运行成本与运行风险出发，建立了基于局部优化的空域拥挤风险解决模型和方法，综合处理空域内发生拥挤后续可能性、全体航班的总延误时间、不同空域用户延误分配公平性以及解决策略的影响等多个目标。然后，利用高维多目标优化的NSGA2改进算法，实现了高拥挤风险解决策略的初次优化。最后，通过算例仿真结果表明，所建模型及算法不仅能在合理的时间内为空域内航空器找到较优离场时间和较优飞行路径，还能降低空域拥挤后续发生的可能性和全体航空器的运行成本，提高空域用户延误分配的公平性，降低对原有航空器飞行计划的影响程度，缓解空域扇区的最高拥挤风险。（4）研究了基于全局优化的空域拥挤风险解决方法。首先，针对初次优化后尚未解决的空中交通流全局优化问题，综合考虑从交通需求分布、平衡以及管制员负荷等问题，建立了基于全局优化的空域拥挤风险解决模型，并利用多目标遗传算法，实现了空域拥挤风险解决策略的二次优化。结合空域拥挤风险解决策略，选取了符合实际运行需要的风险损失评价指标，建立了空域拥挤风险评价模型，并利用空域拥挤风险管理决策方法，确定了空域拥挤风险解决策略的实施时间和空域拥挤风险概率阈值。最后，通过算例仿真结果表明，所建模型和方法可以从空域运行的全局出发，从整体上进一步解决了交通流全局分布及各扇区的运行负荷等问题，有助于平衡与协调交通流运行全局，还可以获得较为适宜的空域拥挤风险解决策略实施时间和空域拥挤风险概率阈值，从而实现空域拥挤风险管理过程的进一步细化。最后，论文总结了基于不确定需求预测的概率空域拥挤管理方法研究成果，指出本文在不确定交通需求预测方面可以向更加细致的微观交通流层面拓展，在空域拥挤风险管理过程中可以更加深入地探讨人为因素的影响，在理论研究的基础上还需向实际应用系统转化，并展望了今后的研究方向。
罗云飞[10]（2011）在《新航行系统的广播式自动相关监视技术研究》文中进行了进一步梳理新航行系统在国际民航组织的不断推广和试验中得到了逐步的应用和实践,它是一个以星基为主的全球通信、导航和监视加上自动化的空中交通管理的系统。其中通信、导航和监视系统是基础设施,空中交通管理是管理体系、配套设施及其应用软件的组合。新航行系统的一个显着特色就是自动相关监视（ADS）技术的采用,特别是基于数据链通信技术的广播式自动相关监视技术。本文描述了项目的研究背景和应用价值;阐述了新航行系统的发展历程;简介了新航行系统的原理;介绍了自动相关监视技术的发展与应用;说明了ADS-B的原理及其数据链技术的应用;主要讨论了大型飞机的研制过程中ADS-B系统数据链技术如何选用,也对选用的数据链技术的应用方案进行了简要介绍。在本项目的研究过程中,通过对新航行系统的产生、发展、组成、特点及主要技术应用的描述,引出了广播式自动相关监视。数据链技术是广播式自动相关监视的核心技术,目前得到国际民航组织认可并推行的ADS-B数据链技术主要有二次雷达S模式、超短波数据链模式4（VDL4）和通用访问收发机（UAT）。考虑到三种技术各有优劣,并针对我国大型飞机研制项目的特点,S模式和VDL 4成为我们的研究重点。二次雷达S模式以航管二次雷达SSR为基础,可在民航飞机上以较小的代价进行改装;而超短波数据链VDL模式4以现行的超短波通信技术为基础,采用GFSK调制,使用STDMA方式组网,能支持空-地、空-空、广播式和点到点的通信服务,其技术的成熟性与先进性更适合我国军用大型飞机的使用要求。最后,本文对S模式1090ES数据链的应用进行了研究。本项目随我国大型飞机的研制开展了研究和探讨,通过借鉴对现有军民用数据链技术的成熟应用,提出了S模式1090ES为大型飞机自动相关监视的应用方向,并根据实际情况设计了合理可行的应用方案和仿真,达到了项目的研制要求和预期的效果。
二、美国海洋空域空中交通管理自动化解决方案（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、美国海洋空域空中交通管理自动化解决方案（论文提纲范文）
（1）基于神经网络的飞行冲突识别与调配方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题来源及研究的目的和意义 |
| 1.1.1 课题来源 |
| 1.1.2 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 论文主要工作 |
| 1.4 论文结构及技术路线 |
| 第2章 空管安全运行基础理论 |
| 2.1 空中交通管理概述 |
| 2.2 安全间隔和飞行冲突 |
| 2.3 管制冲突识别 |
| 2.4 整体飞行冲突处理流程 |
| 2.4.1 获取实时飞行器数据 |
| 2.4.2 预判冲突 |
| 2.4.3 制定预案 |
| 2.4.4 发布指令 |
| 2.5 常用调配方法 |
| 2.5.1 高度调配 |
| 2.5.2 速度调配 |
| 2.5.3 航向调配 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 基于神经网络的空中交通管制冲突场景识别模型 |
| 3.1 航空器飞行保护区的建立 |
| 3.2 建立飞行冲突数据集合 |
| 3.3 粗糙集理论用于数据预处理 |
| 3.4 粒子群改进BP算法 |
| 3.5 实例分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 基于神经网络的空中交通管制冲突调配模型 |
| 4.1 基于改进BP神经网络构建航空器飞行调配模型 |
| 4.1.1 建立冲突调配数据集 |
| 4.1.2 构建改进BP神经网络 |
| 4.1.3 实例分析 |
| 4.2 基于LSTM、CNN-LSTM神经网络构建航空器飞行调配模型 |
| 4.2.1 航迹数据预处理 |
| 4.2.2 神经网络原理 |
| 4.2.3 构建航空器飞行调配模型 |
| 4.2.4 实例分析 |
| 4.3 结果对比分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 基于空中交通管制仿真系统的实验 |
| 5.1 系统主体结构 |
| 5.2 系统关键方法 |
| 5.3 界面显示 |
| 5.4 调配模块仿真实验 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 工作总结 |
| 6.2 创新点总结 |
| 6.3 不足与展望 |
| 参考文献 |
| 附录 A |
| 攻读学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
（2）空中交通流量波动动态演化及其非线性分析（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状综述 |
| 1.2.1 空中交通流动态演化研究综述 |
| 1.2.2 空中交通时间序列分析研究综述 |
| 1.2.3 空中交通非线性特性研究综述 |
| 1.2.4 空中交通复杂性研究综述 |
| 1.3 论文主要研究内容与技术路线 |
| 1.3.1 论文主要研究内容 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 2 空中交通流量波动动态演化研究 |
| 2.1 所用时间序列数据 |
| 2.2 可视图与水平可视图方法 |
| 2.3 空中交通流量时间序列的复杂网络表示 |
| 2.4 空中交通流量波动模式的动态演化 |
| 2.5 不同时段流量波动特性的差异分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 空中交通流量波动多尺度多重分形特性研究 |
| 3.1 所用时间序列数据 |
| 3.2 多重分形去趋势波动分析与多尺度多重分形分析方法 |
| 3.3 多重分形谱面的构建 |
| 3.4 多尺度多重分形特性识别 |
| 3.5 多尺度多重分形成因判别 |
| 3.6 多尺度多重分形特性量化分析 |
| 3.6.1 参数设置对于多重分形谱面形状的影响 |
| 3.6.2 多重分形强度多尺度变化分析 |
| 3.6.3 主导波动类型多尺度变化分析 |
| 3.7 最小有效天数的确定 |
| 3.8 本章小结 |
| 4 空中交通流量波动多尺度复杂性研究 |
| 4.1 所用时间序列数据 |
| 4.2 改进的(单变量)多尺度排列熵 |
| 4.3 改进的多变量多尺度排列熵 |
| 4.4 空中交通流量波动复杂性多尺度依赖判定 |
| 4.5 进离场流量波动多尺度复杂性对比分析 |
| 4.6 进离场流量波动多尺度关联性分析 |
| 4.7 本章小结 |
| 5 结论与展望 |
| 5.1 工作总结与主要创新 |
| 5.1.1 工作总结 |
| 5.1.2 主要创新 |
| 5.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及攻读博士学位期间取得的研究成果 |
| 位论文数据集 |
（3）基于四维航迹运行下的航空器冲突探测与解脱方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题来源及研究的目的和意义 |
| 1.1.1 课题来源 |
| 1.1.2 研究的目的和意义 |
| 1.2 国内外文献综述 |
| 1.2.1 航空器航迹预测 |
| 1.2.2 航空器冲突探测 |
| 1.2.3 航空器冲突解脱 |
| 1.2.4 国内外研究现状评述 |
| 1.3 论文的主要研究内容 |
| 1.4 论文研究的技术路线 |
| 第2章 基于四维航迹运行下的航空器潜在运动空间 |
| 2.1 基于四维航迹运行模式分析 |
| 2.2 航空器潜在运动空间的提出 |
| 2.3 航空器潜在运动空间的度量及分析 |
| 2.3.1 航空器飞行过程关键要素描述 |
| 2.3.2 航空器潜在运动空间度量 |
| 2.3.3 航空器潜在运动空间的影响分析 |
| 2.4 基于潜在运动空间的的航空器冲突探测与解脱系统 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 基于潜在运动空间的航空器航迹预测 |
| 3.1 航空器位置分布模型 |
| 3.1.1 考虑驾驶员意图的航空器位置分布 |
| 3.1.2 考虑四维航班计划约束的航空器位置分布 |
| 3.1.3 考虑潜在运动空间的航空器位置分布 |
| 3.2 航空器访问概率分布 |
| 3.2.1 坐标系转换 |
| 3.2.2 上下界计算 |
| 3.2.3 潜在运动空间内航空器的访问概率 |
| 3.2.4 算例分析 |
| 3.3 航空器访问概率分布的影响分析 |
| 3.3.1 起始航路点和终止航路点间的直线距离 |
| 3.3.2 起始航路点到终止航路点的时间预算 |
| 3.3.3 航空器最大飞行速度 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 基于潜在运动空间的航空器冲突探测 |
| 4.1 空域环境建模 |
| 4.1.1 建模方法选择 |
| 4.1.2 空域栅格化方法 |
| 4.1.3 特殊空域环境建模 |
| 4.1.4 飞行受限区环境建模 |
| 4.2 航空器与周围空域环境的冲突 |
| 4.2.1 冲突辨识 |
| 4.2.2 冲突概率估算 |
| 4.2.3 算例分析 |
| 4.3 航空器对冲突 |
| 4.3.1 冲突辨识 |
| 4.3.2 冲突概率估算 |
| 4.3.3 算例分析 |
| 4.4 多航空器冲突 |
| 4.4.1 冲突辨识 |
| 4.4.2 冲突概率估算 |
| 4.4.3 算例分析 |
| 4.5 冲突概率的影响分析 |
| 4.5.1 冲突概率的时变规律 |
| 4.5.2 冲突概率的影响因素 |
| 4.6 冲突风险评估与冲突预警 |
| 4.7 本章小结 |
| 第5章 基于航迹规划的航空器冲突解脱 |
| 5.1 航空器冲突解脱航迹规划目标 |
| 5.1.1 航空器与周围空域环境的冲突 |
| 5.1.2 航空器对冲突 |
| 5.1.3 复杂环境下多航空器冲突 |
| 5.1.4 航迹规划代价函数 |
| 5.2 航空器冲突解脱航迹规划约束 |
| 5.3 复杂环境下多航空器冲突解脱航迹规划算法改进 |
| 5.4 航迹评价 |
| 5.5 航空器冲突规避策略 |
| 5.6 案例分析 |
| 5.6.1 航空器冲突情境参数设定 |
| 5.6.2 航空器冲突解脱航迹规划 |
| 5.6.3 航空器冲突解脱航迹规划结果分析 |
| 5.7 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（4）空中交通拥挤传播特性及规律研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 注释表 |
| 缩略词 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 概念研究 |
| 1.2.2 拥挤传播的数据分析方法 |
| 1.2.3 拥挤传播模型研究 |
| 1.2.4 拥挤传播控制与管理方法研究 |
| 1.3 研究方案 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 1.3.3 章节安排 |
| 1.4 主要工作与创新点 |
| 第二章 空中交通拥挤传播相关概念及行为研究 |
| 2.1 空中交通流相态与航空器相态 |
| 2.1.1 空中交通流相态 |
| 2.1.2 航空器相态 |
| 2.1.3 航空器相态转变 |
| 2.2 空中交通拥挤传播相关概念 |
| 2.2.1 拥挤传播方式 |
| 2.2.2 空中交通拥挤传播内涵 |
| 2.3 空中交通拥挤传播行为研究 |
| 2.3.1 基于拥挤产生原因的空中交通拥挤传播行为研究 |
| 2.3.2 基于拥挤传播数据的机场拥挤传播行为分析 |
| 2.3.3 基于复杂网络理论的空中交通拥挤传播行为分析 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 空中交通拥挤传播特性分析 |
| 3.1 空中交通拥挤传播波动特性分析 |
| 3.1.1 机场拥挤传播波动特性分析 |
| 3.1.2 交叉航路拥挤传播波动特性分析 |
| 3.2 空中交通拥挤传播时空特性分析 |
| 3.2.1 空中交通拥挤传播时间特性分析 |
| 3.2.2 空中交通拥挤传播空间特性分析 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 机场拥挤传播规律研究 |
| 4.1 机场拥挤传播影响因素分析 |
| 4.1.1 航班计划对机场拥挤传播影响分析 |
| 4.1.2 机场容量对机场拥挤传播影响分析 |
| 4.2 机场拥挤传播模型 |
| 4.2.1 模型假设 |
| 4.2.2 模型构成 |
| 4.2.3 相轨线分析 |
| 4.2.4 模型验证 |
| 4.2.5 数值实验 |
| 4.3 多原因多阶段机场拥挤传播规律研究 |
| 4.3.1 多原因拥挤传播 |
| 4.3.2 多阶段拥挤传播 |
| 4.3.3 多原因多阶段拥挤传播模型 |
| 4.3.4 实例分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 空域拥挤传播规律研究 |
| 5.1 航路网与交叉航路 |
| 5.1.1 航路网结构 |
| 5.1.2 交叉航路运行要素 |
| 5.2 交叉航路拥挤传播模型 |
| 5.2.1 模型假设 |
| 5.2.2 模型建立 |
| 5.2.3 数据分析和模型对比 |
| 5.2.4 数值实验 |
| 5.3 空域拥挤传播系统分析 |
| 5.3.1 空域拥挤传播系统 |
| 5.3.2 空域拥挤传播系统模型 |
| 5.3.3 主要参数计算 |
| 5.3.4 数值实验 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 空中交通拥挤传播控制与管理方法研究 |
| 6.1 空中交通拥挤传播控制与管理方法简介 |
| 6.1.1 基于干扰阈值的干扰管理 |
| 6.1.2 结合离场率控制的干扰管理 |
| 6.2 空中交通拥挤传播控制模型研究 |
| 6.2.1 根据时隙分配对离场率控制 |
| 6.2.2 根据干扰阈值的航班干扰管理 |
| 6.2.3 结合离场率控制的干扰管理策略模型 |
| 6.3 本章小结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 研究结论与成果 |
| 7.2 研究局限与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在学期间的研究成果及发表的学术论文 |
（5）终端区交通流复杂动态特性与拥堵控制方法（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及目的 |
| 1.2 研究必要性及意义 |
| 1.3 国内外研究进展综述 |
| 1.3.1 终端区交通流时空特性分析方法 |
| 1.3.2 管制员个体行为特征测度与建模 |
| 1.3.3 终端区交通流拥堵战术疏导方法 |
| 1.4 本文研究思路及创新点 |
| 1.4.1 本文研究思路与方案 |
| 1.4.2 本文主要创新工作 |
| 1.5 本文章节安排 |
| 第二章 终端区交通典型基础行为特征模式分析 |
| 2.1 终端区交通流运行基本特性 |
| 2.1.1 进场点偏离随机性 |
| 2.1.2 空域交通量周期性 |
| 2.1.3 交通流宏观流体性 |
| 2.1.4 进离交通流制约性 |
| 2.2 管制员基础行为模式与特征 |
| 2.2.1 冲突探测与解脱不确定性 |
| 2.2.2 管制员通信行为时间特性 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 终端区交通流复杂动力学特性建模与实证 |
| 3.1 “管制员-交通流”多层网络模型 |
| 3.1.1 基于路径的空域网络(RAN) |
| 3.1.2 飞行轨迹网络(FTN) |
| 3.1.3 基于流驱动的动态网络(IFDN) |
| 3.1.4 “冲突-通信”关联网络(ICCN) |
| 3.2 网络行为动力学测度参量建模 |
| 3.2.1 网络交通流行为参量 |
| 3.2.2 管制行为复杂性参量 |
| 3.2.3 非线性动力学参量 |
| 3.3 终端区交通流动力学实证分析 |
| 3.3.1 数据描述 |
| 3.3.2 终端区交通流动力学基本图分析 |
| 3.3.3 “管制员/交通流”交互动力学机制 |
| 3.3.4 终端区交通运行高阶非线性分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 终端区交通流宏观动态演化建模与分析 |
| 4.1 经典元胞传输模型 |
| 4.2 基于改进CTM的终端区交通流演化建模 |
| 4.2.1 典型基本图分段线性近似 |
| 4.2.2 基于改进CTM的终端区交通流建模 |
| 4.3 终端区交通流宏观推演平台及仿真验证 |
| 4.3.1 队列MCTM混合仿真平台运行框架 |
| 4.3.2 队列MCTM混合仿真平台参数标定 |
| 4.3.3 队列MCTM混合仿真平台性能验证 |
| 4.4 终端区交通流拥堵演变及其敏感性分析 |
| 4.4.1 进离场交通流拥堵演变模式 |
| 4.4.2 进场交通流稳定/非稳定临界 |
| 4.4.3 终端区交通流拥堵演变的运行参数敏感性 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 终端区交通流系统微观行为建模与分析 |
| 5.1 终端区复杂交通流系统运行框架 |
| 5.2 终端区交通流系统控制模型方法 |
| 5.2.1 交通流动态系统 |
| 5.2.2 交通事件观测器 |
| 5.2.3 元认知模拟器 |
| 5.2.4 决策与调配器 |
| 5.2.5 任务负荷生成器 |
| 5.2.6 飞行操控模拟器 |
| 5.3 终端区交通流系统仿真ACTSim验证 |
| 5.3.1 ACTSim系统架构 |
| 5.3.2 ACTSim参数标定 |
| 5.3.3 ACTSim性能验证 |
| 5.4 终端区交通流系统演变的管制行为敏感性 |
| 5.4.1 冲突解脱提前量 |
| 5.4.2 任务队列优先级 |
| 5.4.3 扇区间隔适配性 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 终端区交通拥堵战术疏导解决方案研究 |
| 6.1 终端区交通流拥堵疏导战术级解决方案 |
| 6.2 基于鲁棒控制的终端区交通流协同疏导 |
| 6.2.1 终端区进离场临界需求协同控制 |
| 6.2.2 终端区扇区交通流序列协同控制 |
| 6.2.3 实例验证 |
| 6.3 基于可航空间的水平航迹实时管理工具 |
| 6.3.1 水平航迹管理概念框架 |
| 6.3.2 可航空间可视化表达 |
| 6.3.3 水平航迹管理工具简介 |
| 6.3.4 水平航迹管理工具验证 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 研究结论与成果 |
| 7.2 研究局限与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在学期间的研究成果及发表的学术论文 |
（6）航空交通系统的交通复杂性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 论文的研究背景 |
| 1.1.1 民航业的快速发展 |
| 1.1.2 空管技术的发展 |
| 1.1.3 大数据理论的发展和应用 |
| 1.2 论文的研究意义及国内外现状分析 |
| 1.2.1 论文的研究意义 |
| 1.2.2 国内外研究现状分析 |
| 1.3 论文研究目标和研究内容 |
| 1.3.1 论文的研究目标 |
| 1.3.2 论文的研究内容 |
| 1.3.3 论文拟解决的关键问题 |
| 1.4 论文拟采取的研究方法和技术路线 |
| 1.4.1 论文拟采取的研究方法 |
| 1.4.2 论文拟采取的技术路线 |
| 1.5 本文的内容安排 |
| 1.6 本章小结 |
| 第2章 复杂性测度理论及复杂网络理论 |
| 2.1 复杂性理论概述 |
| 2.2 复杂性科学在交通运输系统管理的应用 |
| 2.2.1 复杂性科学在交通流方面的研究 |
| 2.2.2 复杂网络在航空网络中的研究 |
| 2.3 复杂性测度理论 |
| 2.3.1 复杂性测度的数学基础 |
| 2.3.2 柯尔莫哥洛夫复杂性测度 |
| 2.3.3 近似熵 |
| 2.3.4 联合熵 |
| 2.4 复杂网络理论 |
| 2.4.1 复杂网络的定义 |
| 2.4.2 复杂网络的特征 |
| 2.4.3 常见复杂网络简介 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 终端区交通流复杂度的测度分析 |
| 3.1 近似熵、联合熵模型及其检验 |
| 3.1.1 时间序列的近似熵模型算法 |
| 3.1.2 交通流联合熵模型算法 |
| 3.1.3 检验模型的参考序列 |
| 3.1.4 检验计算结果 |
| 3.2 交通流数据的采集 |
| 3.3 实际案例的计算结果 |
| 3.3.1 基于近似熵的计算结果 |
| 3.3.2 基于联合熵的测度计算 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 基于层次分析法的空中交通复杂度分析 |
| 4.1 空域复杂性因素分析 |
| 4.2 基于AHP空域复杂性函数 |
| 4.2.1 构建空中交通复杂度计算函数 |
| 4.2.2 基于层次分析法模型空中交通复杂度的权重计算 |
| 4.2.3 计算举例 |
| 4.2.4 不同计算方式扇区复杂度比较 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 空中交通复杂性度量化分析及监测预警研究 |
| 5.1 研究方法 |
| 5.1.1 相空间构建 |
| 5.1.2 相空间信息分析 |
| 5.1.3 整体信息结构认知 |
| 5.1.4 系统评价指标 |
| 5.2 实例分析 |
| 5.2.1 数据获取处理 |
| 5.2.2 交通复杂度动态演变过程 |
| 5.2.3 复杂度成因分析 |
| 5.2.4 利用复杂度和稳健度的波动进行危机预警 |
| 5.3 本章小结 |
| 第6章 基于复杂网络理论的空中交通管制模式演化分析 |
| 6.1 基于CD&R空中交通管制模式分析 |
| 6.1.1 基于管制员为中心的集中式调度模式 |
| 6.1.2 安全间隔自主调整地集中控制模式 |
| 6.1.3 安全间隔自主调整与分散式控制备份 |
| 6.1.4 混合调度模式 |
| 6.1.5 分散式调度模式为主,集中调度模式辅助的运行模式 |
| 6.1.6 完全分散式调度 |
| 6.2 网络体系结构研究 |
| 6.2.1 完全集中的网络 |
| 6.2.2 玻色-爱因斯坦凝聚网络 |
| 6.2.3 无标度网络 |
| 6.2.4 一般的随机网络 |
| 6.3 CD&R自动化处理方案的构建 |
| 6.3.1 人工处理具有分布式冲突防撞系统的中心控制模式 |
| 6.3.2 自动处理具有分布式冲突防撞系统的中心控制模式 |
| 6.3.3 自动处理分布式冲突防撞系统作为备份的具有集中式控制系统 |
| 6.3.4 无设备集中式控制,有设备分布式控制的混合模式 |
| 6.3.5 具有中心调度,主体分布式控制模式 |
| 6.3.6 完全分布式控制模式 |
| 6.4 自动化冲突检测和解脱运行模式的的效能评估 |
| 6.4.1 系统效能评估的意义 |
| 6.4.2 基于复杂网络空中冲突解脱运行模式效能评估体系 |
| 6.5 本章小结 |
| 第7章 基于复杂网络的航空公司航线网络可靠性分析 |
| 7.1 实证数据收集与处理 |
| 7.2 航空公司航线网络的结构 |
| 7.3 统计特征及度分布 |
| 7.4 不同指标下的航线网络中心化程度比较 |
| 7.5 网络可靠性分析 |
| 7.6 本章小结 |
| 结论 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及科研成果 |
（7）成都地区空中交通流量管理现状及优化对策思考（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题背景及意义 |
| 1.2 研究结构与框架 |
| 第二章 相关理论基础综述 |
| 2.1 空中交通管理相关概念 |
| 2.1.1 发展历程 |
| 2.1.2 概念内涵 |
| 2.2 空中交通流量管理相关理论 |
| 2.2.1 概述 |
| 2.2.2 流量和容量的相关关系 |
| 2.2.3 流量管理的总体目标 |
| 2.2.4 流量管理的总体原则 |
| 2.2.5 流量管理的内容 |
| 2.3 国外流量管理简介 |
| 2.3.1 美国的空中交通流量管理 |
| 2.3.2 欧洲的空中交通流量管理 |
| 2.3.3 美国和欧洲流量管理的比较 |
| 第三章 成都地区空中交通流量管理现状 |
| 3.1 成都地区空中交通流量发展现状 |
| 3.2 成都地区实施流量管理的目标和原则 |
| 3.2.1 实施流量管理的目标 |
| 3.2.2 实施流量管理的原则 |
| 3.3 成都地区流量管理的组织体系 |
| 3.4 日常流量管理的开展 |
| 3.4.1 工作内容 |
| 3.4.2 工作流程 |
| 3.4.2.1 流量问题识别 |
| 3.4.2.2 决策与发布 |
| 3.4.2.3 监控协调 |
| 3.4.2.4 具体流程 |
| 3.5 设备设施配备现状 |
| 3.6 流量管理的信息化现状 |
| 第四章 成都地区实施空中交通流量管理的制约影响因素 |
| 4.1 民航内部发展需求 |
| 4.1.1 航空运输企业 |
| 4.1.2 机场 |
| 4.1.3 空中交通管理系统 |
| 4.2 成都地区空域使用 |
| 4.2.1 管制间隔运用 |
| 4.2.1.1 雷达管制间隔 |
| 4.2.1.2 ADS-B监控条件下的管制间隔 |
| 4.2.2 飞行高度层配备 |
| 4.2.3 航路航线体系 |
| 4.2.4 管制扇区 |
| 4.2.5 军民航飞行空域 |
| 4.2.6 成都地区空域使用限制因素 |
| 4.2.6.1 民航方面 |
| 4.2.6.2 军航方面 |
| 4.3 成都地区的空域容量 |
| 4.4 气候气象条件 |
| 第五章 成都地区空中交通流量管理优化对策 |
| 5.1 民航各子系统发展的均衡化 |
| 5.1.1 机场宏观布局及选址 |
| 5.1.2 机场基建(跑道、停机坪、航站楼、指挥中心等) |
| 5.1.3 航空运输企业机队规模的变化 |
| 5.1.4 空管保障能力的提升 |
| 5.2 空域使用政策的调整及改革建议 |
| 5.2.1 军民航协调配合 |
| 5.2.2 军航空域的有效释放 |
| 5.2.3 飞行高度层的配备及使用 |
| 5.2.4 航路航线的灵活使用 |
| 5.2.5 管制可用安全间隔的进一步缩减 |
| 5.2.6 管制新技术的推广及使用 |
| 5.2.6.1 PBN |
| 5.2.6.2 ADS-B |
| 5.3 流量管理的体系的优化 |
| 5.3.1 组织体系的优化 |
| 5.3.1.1 西南地区流量管理中心的职责优化 |
| 5.3.1.2 区域/航路管制中心流量管理席位的职责优化 |
| 5.3.1.3 终端管制室流量管理席位的职责优化 |
| 5.3.1.4 塔台管制室流量管理席位的职责优化 |
| 5.3.2 战略流量管理策略的优化 |
| 5.3.2.1 航班时刻安排 |
| 5.3.2.2 复杂天气下绕飞策略的优化 |
| 5.3.3 战术流量管理策略的优化 |
| 5.3.4 设备设施的辅助功能开发 |
| 5.3.5 地区级流量管理平台的建设 |
| 第六章总结与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
（8）民航空中交通管理自动化系统的分析与设计（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| Abstract |
| 第1章 引言 |
| 1.1 项目背景与问题概述 |
| 1.1.1 项目背景 |
| 1.1.2 问题概述 |
| 1.2 研究的意义和重要性 |
| 1.2.1 研究的意义 |
| 1.2.2 研究的重要性 |
| 1.3 研究的内容和主要工作 |
| 1.3.1 研究的内容 |
| 1.3.2 本人主要工作 |
| 1.4 论文结构 |
| 第2章 系统的开发方法及相关技术 |
| 2.1 软件工程开发模型 |
| 2.1.1 软件开发模型概述 |
| 2.1.2 改进的螺旋模型 |
| 2.2 UML建模技术 |
| 2.2.1 UML语言和要素 |
| 2.2.2 常用的UML模型图 |
| 2.3 数据库技术 |
| 2.3.1 数据库范式 |
| 2.3.2 数据建模 |
| 第3章 需求分析 |
| 3.1 业务需求 |
| 3.1.1 业务描述 |
| 3.1.2 业务流程 |
| 3.2 功能需求 |
| 3.2.1 业务功能 |
| 3.2.2 管理功能 |
| 3.3 数据需求 |
| 3.4 非功能需求 |
| 3.4.1 标准需求 |
| 3.4.2 环境需求 |
| 3.4.3 性能需求 |
| 3.4.4 安全需求 |
| 第4章 系统设计 |
| 4.1 总体设计 |
| 4.1.1 系统设计的原则 |
| 4.1.2 系统体系结构设计 |
| 4.1.3 系统功能架构设计 |
| 4.2 功能模块设计 |
| 4.2.1 信息引接子系统 |
| 4.2.2 数据处理子系统 |
| 4.2.3 网络子系统 |
| 4.2.4 管制席位子系统 |
| 4.2.5 数据记录回放子系统 |
| 4.2.6 后台管理子系统 |
| 4.3 数据库设计 |
| 4.3.1 实体关系设计 |
| 4.3.2 数据库表设计 |
| 第5章 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 进一步的工作 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
（9）基于不确定需求预测的概率空域拥挤管理方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题背景及来源 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 国外概况 |
| 1.2.2 国内概况 |
| 1.3 研究目的和研究意义 |
| 1.3.1 研究目的 |
| 1.3.2 研究意义 |
| 1.4 研究方案 |
| 1.4.1 研究内容 |
| 1.4.2 解决的关键问题 |
| 1.4.3 技术路线 |
| 1.4.4 章节安排 |
| 1.5 主要工作与创新点 |
| 第二章 概率空域拥挤管理研究基础 |
| 2.1 概述 |
| 2.2 概率空域拥挤管理基本概念 |
| 2.3 概率空域拥挤管理基本原理 |
| 2.4 概率空域拥挤管理主要技术 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 空域拥挤风险预测研究 |
| 3.1 概述 |
| 3.2 问题描述 |
| 3.3 空域扇区概率需求预测 |
| 3.3.1 参数及符号说明 |
| 3.3.2 航空器运行过程的随机性 |
| 3.4 空域拥挤风险预测 |
| 3.4.1 参数及符号说明 |
| 3.4.2 空域拥挤风险预测模型 |
| 3.4.3 空域拥挤风险预测方法 |
| 3.5 实例分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 基于局部优化的空域拥挤风险解决研究 |
| 4.1 概述 |
| 4.2 问题描述 |
| 4.3 基于局部优化的空域拥挤风险解决模型 |
| 4.3.1 参数及符号说明 |
| 4.3.2 数学模型 |
| 4.4 基于高维多目标优化的 NSGA2 改进算法 |
| 4.4.1 算法描述 |
| 4.4.2 算法实现 |
| 4.5 仿真实验及分析 |
| 4.5.1 数据统计 |
| 4.5.2 实验结果及分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 基于全局优化的空域拥挤风险解决研究 |
| 5.1 概述 |
| 5.2 基于全局优化的空域拥挤风险解决模型 |
| 5.2.1 问题描述 |
| 5.2.2 参数及其符号说明 |
| 5.2.3 数学模型 |
| 5.2.4 基于多目标遗传算法的求解方法 |
| 5.3 空域拥挤风险评价模型 |
| 5.3.1 问题描述 |
| 5.3.2 参数及符号说明 |
| 5.3.3 数学模型 |
| 5.4 空域拥挤风险管理决策方法 |
| 5.5 仿真实验及分析 |
| 5.5.1 数据统计 |
| 5.5.2 实验结果及分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 研究结论与成果 |
| 6.2 研究局限与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在学期间的研究成果及发表的学术论文 |
（10）新航行系统的广播式自动相关监视技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 引言 |
| 1.1 背景 |
| 1.2 国内外研究动态 |
| 1.2.1 欧洲实施ADS-B 的情况 |
| 1.2.2 美国实施ADS-B 的情况 |
| 1.2.3 ADS-B 在我国的应用现状 |
| 1.3 项目目标及论文内容 |
| 第二章 新航行系统和自动相关监视 |
| 2.1 新航行系统的产生 |
| 2.2 新航行系统的目的 |
| 2.3 新航行系统的组成 |
| 2.4 新航行系统的监视技术 |
| 2.4.1 二次雷达S 模式 |
| 2.4.2 自动相关监视 |
| 2.4.3 未来监视系统的构成 |
| 2.5 ADS 简介 |
| 2.5.1 ADS 的产生 |
| 2.5.2 ADS 的组成 |
| 2.5.3 ADS 的作用 |
| 2.6 ADS 的局限性 |
| 第三章 ADS-B 技术及应用 |
| 3.1 ADS-B 的产生 |
| 3.2 ADS-B 的概貌 |
| 3.2.1 ADS-B 技术原理 |
| 3.2.2 ADS-B 的组成 |
| 3.3 ADS-B 的应用 |
| 3.3.1 多场景监视 |
| 3.3.2 空中交通防撞 |
| 3.3.3 进场辅助 |
| 3.4 ADS-B 的效益 |
| 3.5 在我国应用ADS-B |
| 3.5.1 为何使用ADS-B 系统 |
| 3.5.2 如何实现ADS-B 系统 |
| 3.5.3 我国现有的探索成果 |
| 3.5.4 实现ADS-B 的关键技术 |
| 第四章 ADS-B 系统的数据链技术 |
| 4.1 数据链简介 |
| 4.2 ADS-B 的三种数据链技术 |
| 4.2.1 二次雷达（SSR）S 模式超长电文（ES） |
| 4.2.2 甚高频数据链（VDL）模式4 |
| 4.2.3 通用访问收发机（UAT） |
| 4.2.4 ICAO 对三种数据链技术的评估 |
| 4.2.5 数据链的频谱可用性 |
| 4.3 数据链系统的选取 |
| 4.3.1 试验验证及评估 |
| 4.3.2 S 模式1090ES 的实施 |
| 4.3.3 VDL 模式4 的实施 |
| 4.3.4 比较和选择 |
| 4.4 基于S 模式1090ES 的ADS-B 系统 |
| 4.4.1 系统结构 |
| 4.4.2 ADS-B 监视信息 |
| 4.4.3 消息类型 |
| 4.4.4 消息结构 |
| 4.4.6 系统操作 |
| 第五章 基于S 模式1090ES 的ADS-B 接收子系统性能仿真 |
| 5.1 ADS-B 接收模型的建立 |
| 5.1.1 建立的标准 |
| 5.1.2 模型的建立 |
| 5.1.3 模型的仿真推导 |
| 5.2 ADS-B 接收模型性能算法的仿真 |
| 5.2.1 无干扰 |
| 5.2.2 S 模式干扰 |
| 5.2.3 ATCRBS A/C 模式干扰 |
| 5.2.4 多干扰下的接收概率 |
| 5.3 仿真及结果分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 结束语 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
四、美国海洋空域空中交通管理自动化解决方案（论文参考文献）
- [1]基于神经网络的飞行冲突识别与调配方法研究[D]. 邹欣琰. 四川大学, 2021(02)
- [2]空中交通流量波动动态演化及其非线性分析[D]. 刘宏志. 北京交通大学, 2020(03)
- [3]基于四维航迹运行下的航空器冲突探测与解脱方法研究[D]. 郝斯琪. 哈尔滨工业大学, 2020(01)
- [4]空中交通拥挤传播特性及规律研究[D]. 代晓旭. 南京航空航天大学, 2018(01)
- [5]终端区交通流复杂动态特性与拥堵控制方法[D]. 杨磊. 南京航空航天大学, 2018(01)
- [6]航空交通系统的交通复杂性研究[D]. 董兵. 西南交通大学, 2016(04)
- [7]成都地区空中交通流量管理现状及优化对策思考[D]. 刘浩. 电子科技大学, 2015(03)
- [8]民航空中交通管理自动化系统的分析与设计[D]. 李林奔. 云南大学, 2013(02)
- [9]基于不确定需求预测的概率空域拥挤管理方法研究[D]. 田文. 南京航空航天大学, 2012(02)
- [10]新航行系统的广播式自动相关监视技术研究[D]. 罗云飞. 电子科技大学, 2011(06)