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