张勰
- 作品数：10 被引量：25H指数：3
- 供职机构：中国民航大学空中交通管理学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家科技支撑计划中国民航大学科研基金更多>>
- 相关领域：航空宇航科学技术交通运输工程自动化与计算机技术更多>>
- 基于协同进化遗传算法的航班进港优化调度被引量：11
- 2014年
- 航班进港调度问题是一个典型的组合优化问题,具有多约束复杂特性.针对遗传算法求解航班进港调度问题时多约束难以处理、运算量大、易陷入局部最优的不足,本文应用协同进化思想,构建航班进港调度问题决策解种群和惩罚因子种群,通过种群间的竞争、协作改善算法性能;设计一种带约束处理的编码策略,将安全间隔约束纳入编码过程,降低了问题的约束复杂度,进而提出一种改进的协同进化遗传算法(Co-evolutionary Genetic Algorithm,CoGA),并应用首都机场的实际运行数据进行了仿真.结果表明,本文方法能够有效处理航班进港调度问题中的大量约束,在优化效果与GA算法相当的情况下,有效降低了计算时间,克服了问题规模剧增导致的计算效率低下的难题.
- 张勰赵嶷飞刘宏志
- 关键词：航空运输协同进化遗传算法空中交通流量管理
- 空域扇区运行状态评估被引量：6
- 2014年
- 目前,对扇区拥挤的研究主要采用容量、流量作为指标的评估方法,描述小时时段的流量分布情况,由于选择颗粒度较大,难以准确把握交通流的运行特征,在短时期内出现变化时,不能很好地描述扇区运行状况,因此,提出了更详细的划分方法,对扇区容量进一步说明,定义了流容比因子,以15 min为研究区间,对扇区运行状态进行评估,经过厦门1号扇区的试用,取得了很好的效果。
- 赵嶷飞吕立萱张勰
- 关键词：拥挤度运行效率
- 进场飞机序列鲁棒指标评估模型
- 2013年
- 研究进场飞机序列鲁棒性,选择合适的进场排序方法是提高进场空域利用率的有效办法。针对现有进场飞机排序算法较少、考虑不确定性因素影响的不足,在定义进场序列鲁棒性的基础上,建立基于马尔科夫链的进场飞机序列鲁棒性指标评估模型;并对某机场实际飞机落地时间误差数据进行统计与分析。得出飞机落地时间近似服从高斯分布。最后对比分析了1-CPS序列和带缓冲的FCFS序列在不同误差分布下的鲁棒指标与性能。结果表明,相比带缓冲的FCFS,1-CPS方法有效提高了进场序列的鲁棒性,这与实际情况吻合。而采用高斯分布近似表示飞机落地时间分布,与之前研究中以三角形分布作为落地时间分布相比,两种序列的鲁棒指标均提升了4倍多。同时也更贴近实际运行环境,获得的进场序列鲁棒指标更具实际参考意义。
- 赵嶷飞侯盾张勰
- 关键词：鲁棒性马尔科夫链空中交通流量管理
- 区域航班备降建模与优化
- 2018年
- 为了保障飞行安全,加速疏导空中交通流,对备降航班进行合理的分配,建立了以航班备降总代价最小为目标的广义指派模型。针对航班备降问题的离散特性,设计了蜜源位置的离散编码策略,并采用邻域置换方法来搜索新蜜源;为避免算法出现过早收敛,采用基于排序的蜜源选择策略维持种群的多样性,进而提出一种改进的人工蜂群算法。仿真结果表明,与实际调度结果相比,通过使用改进人工蜂群算法,备降总时间减少了13.9 min,即总成本降低了7.35%;与其他智能优化算法相比,具有较快的收敛速度和较高的求解精度。
- 张勰赵嶷飞石艳丽
- 关键词：航空运输空中交通管理人工蜂群算法
- 基于有限穿越可视图的进场航班流量波动特性研究被引量：1
- 2022年
- 研究空中交通流量的波动特性是设计高效流量管理措施和控制策略的基础,掌握空中交通流量波动特性有利于空域资源配置与流量运行需求之间的均衡匹配。在3种时间粒度上,针对进场航班流量时间序列,一方面从复杂网络整体维度出发,采用有限穿越可视图对时间序列进行建网,利用k-core算法探究航班流量波动特性;另一方面从复杂网络局部维度出发,引入序模体方法,构造有限穿越可视图序模体,利用多元序模体类型转换规律来刻画流量的动态转移模式,进而掌握航班流量波动动态演化规律,为波动模式的预测提供了有效工具。研究结果表明:在有限穿越可视图方法映射得到的网络中,节点所属核阶数可以有效刻画流量波动强度,且与波动强度成正相关关系,即节点所属核阶数越大,波动强度越大,天津机场进场航班流量数据的强波动时段为16:50-17:30;序模体越长,波动特性刻画能力越强,但鉴于受到空中交通混沌特性影响,序模体过长对于流量预测意义不大,推荐使用5节点序模体;波动模式状态转移图在有效刻画流量波动动态演化的同时,也可以计算波动模式的转移概率,3种时间粒度下转移概率分别为12.315%、13.131%和10.638%,为波动模式的预测提供了有效工具。
- 张勰肖恩媛刘宏志赵嶷飞王梦琦
- 关键词：航空运输复杂网络
- 基于3种可视图的进场航班流量波动特性适应性评估被引量：1
- 2022年
- 在空域资源优化配置、运行效率提升、飞行安全保障等方面,掌握空中交通流量波动规律发挥着先导性、基础性和关键性作用。为评估可视图、水平可视图、有限穿越可视图这3种图对航班流量波动特性及其演化的刻画能力,针对同1个进场航班流的多尺度流量时间序列构建复杂网络,分别从网络的整体结构和局部结构开展了适用性评估分析。针对网络整体结构特点,提出了基于网络结构从属阵特点的网络细节损失率定义,再通过k-core聚类分析考察了k阶核量化流量波动强度的适用性;针对网络局部结构特点,利用motif方法计算波动模式转移概率,分析了不同长度序模体刻画波动演化的适应性水平。分析结果表明:(1)当有限穿越可视图网络N值与节点数量占比在0.48%~1.442%区间时,N值的选择能够保证从属阵细节损失率在0.5范围内;(2)可视图与有限穿越可视图(N=1~3)均能有效刻画航班流量时间序列的波动强度,对时间序列波动的适应性评估值分别为2.665、4.810、6.973和9.883;(3)motifs序列长度过短,将导致motifs类型数量少、不同motifs类型之间的转移概率趋于相同,而在交通流混沌特性的影响下motifs序列过长对于预测没有意义,因此,可视图及N=1~3的有限穿越可视图motifs序列长度推荐使用选择4~7个节点长度。综上所述,运用k-core聚类与motifs方法能有效分析整体网络与局部网络下波动模式的转移特征,准确揭示空中交通时间维度的演变规律,相关分析结果可以为航班延误预测提供依据,能在航班实际运行管理中发挥先导性作用。
- 张勰肖恩媛刘宏志赵嶷飞王梦琦
- 关键词：时间序列网络结构
- 机场起飞流可预测性研究被引量：1
- 2018年
- 为揭示起飞流的内在动态特性,利用非线性方法对起飞流混沌特性进行识别。基于混沌理论对起飞流时间序列进行相空间重构,利用c-c算法计算时间延迟和嵌入维数,通过小数据量法计算最大Lyapunov指数来判别起飞流时间序列的混沌特性。分析了起飞流数据样本量大小和数据中含有的噪声对起飞流可预测性的影响。以北京首都机场实际运行数据为例进行分析,通过实测数据计算,结果表明:采样时间为60 min、30 min、15 min和10 min这4种观测尺度的起飞流时间序列均具有混沌特性;起飞流的可预测性受到样本数据大小和噪声的影响。在相同的预测步长下,北京机场起飞流的可预测性随着样本数据量的增加而减小;而噪声则降低了北京机场起飞流的可预测性。
- 张勰刘伟赵嶷飞
- 关键词：混沌最大LYAPUNOV指数可预测性
- 基于优先级的航班到达调度算法被引量：3
- 2013年
- 随着空中交通流量的迅猛增长,终端区空中交通拥堵,以及由此导致的航班延误现象日益突出,甚至危及航空安全,航运效益也随之受到巨大的损失。作为终端区流量管理的核心,航班到达调度旨在为终端区待着陆的航班安排合理的着陆顺序和降落时刻,在确保安全的前提下提高进港航班运行效率。基于优先级思想,提出了PBSA和PBSA-CPS两种航班到达调度算法;并引入约束位置交换概念,以提高调度结果对于管制员的可操作特性。最后以首都机场为例进行了仿真,并与现行的先到先服务算法FCFS进行了对比。仿真结果表明,通过对航班赋予相应的优先级,有助于优化调配到达航班队列的降落时隙分配结果,提高终端区运行效率,减少延误损失。
- 张勰刘宏志赵嶷飞
- 关键词：航空运输优先级算法空中交通流量管理
- 多跑道飞机降落排序快速优化方法被引量：2
- 2015年
- 针对多跑道飞机降落排序这一典型的组合优化问题,建立了以延误代价最小为目标的优化模型,并提出了一种基于贪心策略的动态规划算法。在生成子节点时引入贪心策略,通过简化搜索过程的复杂度,提高算法运行效率,以解决问题规模增大导致计算效率低下的难题。仿真结果表明,该方法能够有效简化搜索过程,在优化效果与动态规划算法相当的情况下,有效降低了运算时间,证明了方法的有效性。
- 张勰刘宏志赵嶷飞
- 关键词：空中交通管理贪心策略
- 一种结合动态调整策略的在线航班调度方法被引量：1
- 2013年
- 进港航班调度有助于缓解终端区空中交通拥堵，减少航班空中延误，进而提高整个空管系统的运行效率。由于进港航班调度问题是一个典型的组合优化问题，具有多约束的复杂特性，而在线航班调度中对算法实时性的要求使得该问题的求解难度进一步增加，因此一直没有得到有效解决。重点针对在线航班调度问题，采用滚动优化思想，设计多种针对延误与早到航班的处理规则，并在生成子节点时引入贪心策略，通过简化搜索过程的复杂度，提高算法运行效率。大量仿真实验表明，该方法大大降低了计算规模，使得优化调度方案能够兼顾实时性与连续性需求。
- 张勰刘宏志
- 关键词：空中交通管理在线调度
