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第1章 绪论1

1.1 空域基本概念和属性1

1.2 研究的意义和必要性2

1.3 终端空域规划理论研究同顾4

1.3.1 国内外新一代空中交通管理系统中空域规划和管理进展4

1.3.2 空中交通预测研究7

1.3.3 终端空域容量预测研究8

1.3.4 空域扇区规划理论和方法研究11

1.3.5 空域规划综合评估研究13

1.4 本书内容安排14

1.4.1 本书主要研究内容14

1.4.2 本书的基本架构17

参考文献18

第2章 终端空域规划基础23

2.1 空域分类23

2.1.1 国际民航组织的空域分类方法23

2.1.2 美国的空域分类方法26

2.1.3 中国的空域分类方法28

2.2 飞行高度层及其确定方法31

2.3 终端空域规划的基本原则33

2.4 飞行程序优化设计原则35

2.5 中国民航终端管制区规划和管制扇区划设的工作办法36

2.5.1 终端管制区规划的工作办法36

2.5.2 管制扇区划设的工作办法37

2.6 欧美终端空域规划设计阶段40

2.6.1 欧洲航行安全组织终端空域规划设计阶段40

2.6.2 美国联邦航空局终端空域规划设计阶段42

2.7 终端空域规划设计主要影响因素44

2.7.1 机场布局45

2.7.2 用户要求45

2.7.3 物理位置46

2.7.4 环境因素47

2.7.5 航路结构47

2.7.6 国家边界48

2.7.7 人员49

2.7.8 设备49

2.7.9 影响空域的关键因素识别49

2.8 小结50

参考文献50

第3章 基于交通流智能预测模型的终端空域分布预测方法52

3.1 引言52

3.2 空中交通流量智能预测模型53

3.3 基于双重力模型的空中交通OD分布预测54

3.4 算例与数据分析56

3.4.1 数据的统计56

3.4.2 交通流智能预测模型预测空中交通流量58

3.4.3 上海与其他各区域飞机流量的分布预测59

3.5 小结61

参考文献61

第4章 基于人类动力学的终端空域扇区运行容量预测方法62

4.1 引言62

4.2 空域容量及其限制因素62

4.2.1 空域容量概念62

4.2.2 终端空域容量限制因素64

4.3 基于人类动力学的终端空域容量预测66

4.3.1 人类动力学发展66

4.3.2 管制员通信工作负荷的人类动力学分析68

4.3.3 基于人类动力学的终端空域容量预测70

4.4 算例分析71

4.5 小结75

参考文献75

第5章 基于复杂天气情景辨识的终端空域动态容量预测方法77

5.1 引言77

5.2 影响终端空域容量的天气78

5.2.1 与天气相关的基本概念78

5.2.2 云底高和能见度78

5.2.3 云78

5.2.4 风79

5.2.5 降水79

5.2.6 雾80

5.3 天气类型的判定和情景树的生成80

5.3.1 IFR气象要素相关概念80

5.3.2 IFR天气类型规则的判别81

5.4 天气类型的预测89

5.5 天气类型影响的终端空域容量预测90

5.6 算例分析91

5.7 小结95

参考文献95

第6章 基于安全管制员工作负荷的扇区地理性规划模型96

6.1 引言96

6.2 管制员工作负荷在终端空域的分布97

6.2.1 管制员工作负荷评估模型97

6.2.2 管制员工作负荷在终端空域的量化分布99

6.2.3 对管制员工作负荷的有限单元划分99

6.3 空域扇区优化模型和算法101

6.3.1 空域扇区优化模型101

6.3.2 模拟退火算法确定扇区最优划分方案104

6.4 算例分析105

6.4.1 管制员工作负荷在终端空域的分布105

6.4.2 空域扇区的优化107

6.5 小结109

参考文献109

第7章 进离场航路分离的扇区功能性规划模型111

7.1 引言111

7.2 扇区功能性划分优化模型和算法112

7.2.1 规划步骤112

7.2.2 扇区功能性划分的优化模型113

7.2.3 扇区功能性划分的优化算法115

7.3 算例分析117

7.3.1 上海终端空域航段负荷统计117

7.3.2 上海终端空域功能性扇区划分120

7.3.3 上海终端空域扇区优化分析及其结论122

7.4 小结123

参考文献124

第8章 飞行流量时变的终端空域动态扇区运行规划方法126

8.1 引言126

8.2 样本局部异样条件下的空中交通流短期预测模型127

8.2.1 聚类分析确定交通流的分类128

8.2.2 神经网络集成模型129

8.2.3 基于神经网络集成模型的异常数据清洗和预测132

8.2.4 交通流短期预测的算例分析134

8.3 空域飞行流量变化条件下的动态扇区规划138

8.3.1 交通流变化条件下的动态扇区数量挖掘138

8.3.2 动态扇区每日规划方案的确定141

8.3.3 动态扇区规划的算例分析142

8.4 小结147

参考文献147

第9章 基于改进可拓评价模型的安全管制综合评估方法150

9.1 引言150

9.2 基于集对联系度和熵值的安全管制评估指标权重模型151

9.2.1 基于SHEL模型的指标体系建立151

9.2.2 基于熵－集对联系度的指标权重模型153

9.3 改进的可拓安全管制综合评价模型157

9.3.1 可拓综合评价模型157

9.3.2 可拓综合评价模型的应用局限及其改进159

9.3.3 算例分析160

9.4 小结163

参考文献164

第10章 终端空域及机场的交通仿真评估技术166

10.1 概述166

10.2 终端空域及机场交通仿真建模关键技术169

10.2.1 虚拟管制建模技术169

10.2.2 三维空域建模技术172

10.2.3 随机飞机流生成技术173

10.2.4 仿真数据分析技术180

10.3 空管雷达管制模拟机验证181

10.4 小结184

参考文献184

附录 相关数据和研究方案185

附录A 上海终端空域长期预测基础数据185

附录B 上海终端空域功能性扇区规划和地理性扇区优化方案190