● 摘要
随着国民经济近20年的快速发展，我国的空中交通流量逐年大幅度提高。当空域资源不能够满足军民航日益增长的需求后，将产生空中交通拥塞，不仅严重地威胁了飞行安全，而且导致了大量的飞行延误，加重了空管系统的负担，影响了航空运输的正常运行，给我国军民航和国民经济造成了巨大的经济损失。空中交通流量管理（ATFM）是解决空中交通拥塞最有效、最经济的手段，而地面等待策略（GHP）是一种实践证明行之有效的空中交通流量管理方法，其实质是将昂贵的空中等待“吸收”转化为相比之下廉价的地面等待，达到费用最优化的目的。迄今为止，我国还未建立自己的空中交通流量管理系统体系，对空中交通流量管理问题的研究也处于起步阶段，针对这种情况，本文开展了对空中交通流量管理中的地面等待策略的研究，主要包括如下内容：1、系统介绍了空中交通流量管理的基础知识，包括基本概念、管理方法、理论研究方法等，并针对我国的空中交通流量管理及体制现状，分析了在我国进行流量管理研究的大环境，详细介绍了流量管理关键技术—地面等待策略的相关知识。2、针对机场起降容量极低，出现了大规模航班延误，需要取消某些航班这种特殊情况，考虑到多个机场实际起飞和降落容量的约束以及连续航班的影响，提出了一种考虑航班取消的静态多机场地面等待策略数学模型，并指出传统的0-1整数规划算法—隐枚举算法的缺点，给出了相应的启发式算法。3、针对国外静态确定型模型存在的不足，从动态的角度出发，并充分考虑航路机场等区域容量的限制，提出了基于航路容量的动态多机场模型，使得地面等待决策随着容量等的变化不断更新。在此基础上，本文提出了起飞容量无限的简化动态模型，同时也对航班取消问题以及枢纽辐射式航线结构系统中的机群航班问题作了初步的讨论，提出了相应的动态模型。 4、利用我国三大机场的实际数据对考虑航班取消的静态多机场模型进行仿真运算，仿真结果表明：在机场容量极低情况下，与不取消航班的模型相比，新模型使起降航班的延误架次更少，航班总延误也较低，达到了航空公司支持关键航班运行的目的。接下来，本文还对起飞容量无限的动态多机场模型进行仿真，对比了动态模型与静态模型的性能，研究了连续航班的影响，仿真结果表明：运用动态模型处理航班延误更为有效,从而为其应用于实际提供了参考依据。