跑道构型运行效率的参数化仿真研究

作     者：傅炜 

作者单位：中国民航大学 

学位级别：硕士

导师姓名：高伟

授予年度：2014年

学科分类：08[工学] 0814[工学-土木工程] 

主      题：跑道运行效率 参数化建模 多Agent AUML 跑道构型 

摘      要：面对近年来航班量日益增长的趋势,国内各主要机场的改扩建以及选址新建的需求大增,故需借助机场运行仿真工具,提供运行效率最佳的设计规划方案。而目前的机场运行仿真工具如Simmod等国外优秀的软件,因其内置的设计标准和运行管理规则不符合我国民航实际运行情况,导致仿真结果不完全适合我国国情。为解决此类问题,本文从跑道构型着手,建立了多Agent分布式仿真系统,来对跑道运行效率进行理论分析和仿真研究。本论文的主要工作如下:首先,分析了跑道运行的主要影响因素,提取出了跑道构型参数、航空器起飞着陆的性能参数和管制控制参数,这三方面的参数化为仿真模型全面而又精确的模拟跑道运行奠定基础。其次,采用AUML方法搭建模型架构,从行为上抽象出仿真对象,确定了跑道Agent、航空器Agent、管制Agent以及管理Agent等智能体,并分别采用Agent类图描述了各智能体的静态特性,用时序图表述了各智能体之间的交互动作,同时将三方面的参数化具体到对应的Agent。再次,在Anylogic仿真平台上,实现了跑道运行效率的仿真模型,展示了运行动画,并结合约束几何推理算法,通过提取出的跑道构型参数,来根据外界的输入,动态的实现不同跑道构型,从而提高了模型仿真的适用性。最后,通过分析仿真算例输出的数据,给出了主要影响参数对跑道运行效率的定量分析结果。该仿真系统,不仅分析了构型对跑道运行效率的影响,也充分考虑管制员的工作思维。通过对多种算例的输出数据进行分析,并与同条件下Simmod仿真软件的结果进行对比后,证明该系统设计合理、可靠,为研究跑道运行效率提供了有益的尝试。