區(qū)域管制扇區(qū)動態(tài)劃設(shè)方法研究及其應(yīng)用.pdf

1、目前我國的空域容量已經(jīng)不能很好地滿足民航運(yùn)輸發(fā)展的需要，空域的實(shí)際容量主要受限于管制員的業(yè)務(wù)素質(zhì)和承受能力。為了提高空域的實(shí)際容量，一種方法就是扇區(qū)重新劃設(shè)，另一種方法就是給管制員提供決策輔助工具，從而降低管制員的工作負(fù)荷。提供科學(xué)合理的扇區(qū)劃設(shè)方案，實(shí)現(xiàn)管制員工作任務(wù)的合理分配，從而增加空域容量，提高空域利用率，已經(jīng)成為空管部門面臨的緊迫問題。
　　 目前的扇區(qū)劃設(shè)方案主要有靜態(tài)的和動態(tài)的兩種，靜態(tài)的方案不能隨流量變化適時劃設(shè)

2、，動態(tài)的可以隨著流量的變化實(shí)時統(tǒng)計(jì)管制員工作負(fù)荷并作為依據(jù)進(jìn)行扇區(qū)劃設(shè)，具有很強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義。迄今為止對于靜態(tài)劃設(shè)方案的研究比較多，動態(tài)劃設(shè)方案研究起步較晚。本文通過研究相關(guān)資料，結(jié)合現(xiàn)實(shí)的空管環(huán)境，提出了基于加權(quán)Voronoi圖的扇區(qū)單元初始化分方法，然后引入改進(jìn)蟻群算法將初始的扇區(qū)單元進(jìn)行優(yōu)化組合，實(shí)現(xiàn)區(qū)域管制扇區(qū)的動態(tài)劃設(shè)，并在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了扇區(qū)動態(tài)劃設(shè)仿真系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。
　　 論文首先對扇區(qū)劃設(shè)理論進(jìn)行了系統(tǒng)的研究分析，包括

3、扇區(qū)的結(jié)構(gòu)特征以及扇區(qū)劃分的原則等；接著對扇區(qū)的管制員工作負(fù)荷進(jìn)行了分類并建立統(tǒng)計(jì)模型，然后研究了Voronoi圖的概念及其構(gòu)造方法以及加權(quán)Voronoi圖的理論，并以導(dǎo)航點(diǎn)、航路交差點(diǎn)、區(qū)域邊界點(diǎn)等作為固定關(guān)鍵點(diǎn)，以實(shí)時航線交叉點(diǎn)作為臨時關(guān)鍵點(diǎn)，以管制員工作負(fù)荷相關(guān)因子作為權(quán)值，給出加權(quán)Voronoi構(gòu)造方法形成初始扇區(qū)單元，并給出了工作負(fù)荷動態(tài)改變時的扇區(qū)單元調(diào)整方法；隨后，在基于管制員負(fù)載均衡的基礎(chǔ)上，基于改進(jìn)蟻群算法，在滿足扇區(qū)