题目：航空网络级联效应的调控方法研究

随着我国空中交通流量的飞速增长，飞行流量与航空网络容量的矛盾变得日益突出，使得空中交通中拥堵的级联传播问题越来越严重。航空网络级联效应是空中交通拥堵在航空网络中的级联传播现象，会导致航班延误增加，飞行安全性下降，管制员工作负荷加大等诸多危害。建立一套科学系统的航空网络级联效应的调控方法体系，对缓解航空网络级联效应和实施航空网络级联效应的科学管理具有重要意义。本文围绕此问题，在归纳和分析航空网络级联效应特征属性、形成机理、度量指标等基础上，重点围绕航空网络抗毁性的分析，经常性拥堵引起的航空网络级联效应的调控，突发事件引起的航空网络级联效应的调控三个方面开展了深入研究。论文的主要工作与创新点如下：
（1）根据空中交通系统的实际运行特点，结合网络科学的相关理论知识，归纳了航空网络级联效应的定义；根据级联效应的影响范围，将航空网络级联效应分为全局性的和局部性的级联效应，并分析了航空网络级联效应的时间属性和空间属性；剖析了航空网络级联效应的形成机理和演化规律，并给出了对航空网络级联效应进行管理的基本流程；从宏观和微观两个角度建立了航空网络级联效应的度量指标。
（2）围绕级联效应调控后航空网络仍需保持较高抗毁性的问题，对航空网络的抗毁性进行了研究。针对现有航空网络抗毁性研究中存在的节点失效代价均匀性假设的不足，将节点失效代价的异质性引入了航空网络抗毁性的研究，提出了更加符合航空网络实际的基于节点度的航空网络失效代价指标，并基于该指标研究了中国航空网络的抗毁性。仿真实验表明当总失效代价较小时航空网络对于大度节点失效策略具有较好的抗毁性。
（3）针对航空网络中繁忙区域存在的由经常性拥堵引起的级联效应，采用了基于网络结构调整的航空网络级联效应调控方法。通过对航空网络拓扑结构特性的分析并结合复杂网络拓扑结构优化方面的相关理论，提出了引入空间距离约束的基于网络极化率的航空网络结构调整方法。通过在我国航空网络拓扑结构数据上的仿真实验，验证了该方法能有效调控航空网络中由经常性拥堵引起的级联效应。
（4）针对航空网络中存在的由突发事件引起的级联效应，采用了基于改航路径规划的航空网络级联效应调控方法。通过对空中交通系统运行特点的分析并结合复杂网络路径规划方面的相关理论知识，提出了引入航程约束的基于全局混合信息的改航路径规划方法，并将该方法在我国航空网络实际流量数据上进行了仿真验证。结果显示该方法对由突发事件引起的航空网络级联效应具有较好的调控作用。