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飞行流量协同管理资源分配机制研究

作　者: 赵磊
导　师: 胡明华
学　校: 南京航空航天大学
专　业: 交通信息工程及控制
关键词: 空中交通流量协同决策随机Petri网站平衡乘积形式解
分类号: V355
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

在客运高峰期,如何对空中交通资源实行有效的分配,一直都是流量管理的重点。但是,有效性与公平性往往是一对矛盾,全局最优并不意味着每一个航班都能从中获益。任何制度下的资源分配策略大都如此,“鱼与熊掌不能兼得”。所以,对于稀缺资源的分配一般讲求“效率优先,兼顾公平”。要解决日益严重的空中交通网络拥塞问题,必须建立飞机流量优化的数学模型,这就需要对复杂空域的网络拓扑结构与时隙分配机制进行建模,进而研究资源的分配机制,但它一直都是空中交通流量管理的难点之一。因此,本文首先探讨了协同决策机制下的有效性与公平性,并用实例作进一步的验证与研究。然后,借助具有描述离散动态系统功能的随机Petri网相关理论,建立空域资源与时隙资源的协同分配策略模型,也给出了相关算例,研究如何最大化实现总体与个体之间的“有效性”与“公效性”。最后,通过随机Petri网仿真软件PIPE 2.5进行建模、计算,验证本文所建立的时隙资源协同分配策略的数学模型。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-11
第一章绪论  11-14
  1.1 引言  11
  1.2 国内外相关研究现状  11-12
  1.3 本文主要研究内容  12-14
第二章 CDM 机制下的公平性与有效性研究  14-25
  2.1 CDM 概述  14-15
    2.1.1 CDM 简介  14
    2.1.2 公平性与有效性  14-15
  2.2 公平性与有效性的哲学思辩  15-16
  2.3 公平性与有效性的实证研究  16-23
    2.3.1 建立飞机进港数学模型  16-18
    2.3.2 航班空中等待成本分析  18-20
    2.3.3 仿真计算与结果  20-23
  2.4 本章小结  23-25
第三章基于随机PETRI 网的空中交通资源分配机制研究  25-60
  3.1 PETRI 网的概念与原理  25-31
    3.1.1 Petri 网研究与发展简况  25-26
    3.1.2 Petri 网概念与定理  26
    3.1.3 位置/变迁（P/T）系统  26-31
  3.2 随机PETRI 网概念与模型分析  31-37
    3.2.1 随机Petri 网（SPN）的研究概况  31-32
    3.2.2 SPN 的定义  32-34
    3.2.3 SPN 模型的性能分析  34-37
  3.3 空域资源协同分配策略研究  37-48
    3.3.1 站平衡与乘积形式解（PFS）  38
    3.3.2 空域资源分配模型的建立  38-45
    3.3.3 空域资源协同分配策略实例  45-48
  3.4 时隙资源协同分配策略研究  48-59
    3.4.1 时隙资源分配模型的建立  48-49
    3.4.2 模型的精简  49-52
    3.4.3 系统模型调度策略及其性能评价指标  52-55
    3.4.4 近似性能分析  55-59
  3.5 本章小结  59-60
第四章系统仿真与实现  60-72
  4.1 PIPE2.5 仿真软件介绍  60-62
    4.1.1 PIPE 的主要特点与功能  60-62
    4.1.2 PIPE2.5 应用实例介绍  62
  4.2 时隙资源协同分配策略仿真实现  62-71
  4.3 本章小结  71-72
第五章结论与展望  72-73
  5.1 论文的主要成果  72
  5.2 研究前景与展望  72-73
参考文献  73-77
致谢  77-78
在学期间的研究成果和发表的学术论文  78

飞行流量协同管理资源分配机制研究

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