基于數(shù)據(jù)挖掘的四維航跡精密預(yù)測(cè)方法研究.pdf

1、隨著我國(guó)航空運(yùn)輸業(yè)的快速發(fā)展，空中交通流量的增長(zhǎng)勢(shì)頭迅猛。為解決目前出現(xiàn)的航空運(yùn)輸系統(tǒng)效率低以及大面積航班延誤等問(wèn)題，實(shí)施科學(xué)的空中交通流量管理手段勢(shì)在必行。四維航跡預(yù)測(cè)技術(shù)是空中交通流量管理的關(guān)鍵技術(shù)之一，也是空管自動(dòng)化系統(tǒng)發(fā)展的核心技術(shù)，因此，探究精確的航跡預(yù)測(cè)技術(shù)是目前要研究的重點(diǎn)。隨著空管系統(tǒng)大數(shù)據(jù)時(shí)代來(lái)臨，空中交通運(yùn)行環(huán)境日趨復(fù)雜，相關(guān)表征數(shù)據(jù)呈海量劇增、多源異構(gòu)、高度復(fù)雜等特點(diǎn)，如何從中提取有用信息，精細(xì)描述空中飛行交通態(tài)勢(shì)

2、，深度認(rèn)知交通流組織模式和演變規(guī)律，并將之有效用于航跡預(yù)分析等關(guān)鍵技術(shù)也是目前亟待解決的問(wèn)題。
　　本文圍繞上述問(wèn)題提出了一種基于數(shù)據(jù)挖掘的四維航跡精密預(yù)測(cè)算法，算法基本思想是通過(guò)對(duì)大量歷史飛行數(shù)據(jù)的挖掘分析，建立預(yù)測(cè)模型，預(yù)測(cè)時(shí)，選擇與當(dāng)前輸入條件最匹配的歷史飛行軌跡作為四維航跡輸出，由于歷史軌跡為真實(shí)飛行軌跡并且采樣頻率（20秒左右）較高，相較于只輸出以飛行定位點(diǎn)序列為基礎(chǔ)的四維航跡預(yù)測(cè)，更為細(xì)致、真實(shí)，本文稱(chēng)這種航跡預(yù)測(cè)為精

3、密航跡預(yù)測(cè)。本文首先對(duì)四維航跡預(yù)測(cè)的研究現(xiàn)狀和預(yù)測(cè)算法分類(lèi)進(jìn)行了總結(jié)；隨后提出了一種基于譜聚類(lèi)的歷史軌跡分析方法，并在此基礎(chǔ)上利用時(shí)空數(shù)據(jù)管理中頻繁路徑樹(shù)、R樹(shù)等方法建立了一種針對(duì)飛行歷史軌跡的FPR-Tree索引；接著，對(duì)在FPR-Tree中檢索k近鄰軌跡的方法進(jìn)行了討論；最后，本文提出了一種基于FPR-Tree的四維航跡預(yù)測(cè)方法，對(duì)算法過(guò)程和輸入?yún)?shù)進(jìn)行了詳細(xì)的闡述，并使用中南地區(qū)的真實(shí)歷史飛行數(shù)據(jù)和航空運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)，對(duì)算法進(jìn)行了測(cè)