本科毕业论文-开题报告模版（南航大）.docVIP

南京航空航天大学 毕业设计（论文）开题报告 题 目 基于交通结构的扇区复杂度评估 学 院 民航学院 专 业 交通运输 学生姓名 林杰 学号 200900007 指导教师 李明 职称 教授 毕设地点 2013年 3月 9日 结合毕业设计（论文）课题任务情况，根据所查阅的文献资料，撰写1500～2000字左右的文献综述： 1.1 研究背景和意义 在我国，自改革开放以来，民航业进入了高速发展的时期；近几年，随着经济持续发展，公共航空运输需求日趋旺盛，北京、上海、广州的机场早已步入世界繁忙机场行列，对空管保障提出巨大挑战。2012年7月，《国务院关于促进民航业发展的若干意见》提出“调整结构、扩容增效”的基本原则，要求合理利用空域等资源，增加飞行容量，推进技术进步和节能减排。按照发展目标的要求，到2020年，我国航空运输年运输总周转量达到1700亿吨公里，全国人均乘机次数达到0.5次，航班正常率提高到80%以上。为此，一些空域繁忙地区，航班多、流量大、空域拥挤的现状必须得到改善，以适应我国民航业发展的需求。 然而近年来，随着民航运输业的不断发展，空中交通流量不断增加，空域拥挤现象日益严重，导致一些原本已经繁忙的空域扇区负荷持续加重。目前，对航班拥堵、延误的分析，多集中在航班运行管理方面，而缺乏对扇区本身复杂度的重视。而且，传统的扇区服务能力评估通常从确定性角度，仅以空中交通系统容量作为指标进行分析，没有考虑ATM系统不同组成部分之间有机而复杂的联系。这种方法在航空交通需求日益旺盛、空域资源日趋紧张的今天逐渐显示出局限性。而事实上，交通结构的一些特征，如飞行速度、飞行高度与航向的变化，以及航空器之间交互作用也会对扇区负荷造成影响，最终影响管制员对交通复杂度的认知。 为此，有必要从复杂系统建模的角度，综合考虑各种空域因素、空中交通流特征及管制员工作负荷，相对客观准确地描述扇区内空中交通态势，为将来空域系统服务能力的提升提供必要的参考依据。而迅速发展的复杂性学科，如非线性系统、神经网络等，为探索这些联系提供了新途径， 为了解和认识ATM系统底层机制和规律提供了新方法， 成为推动ATM 领域复杂性研究纵深发展的新动力。希望通过本文的研究分析，从交通结构的角度对扇区复杂度进行评估，分析影响扇区复杂度的因素，结合实际提出应对措施，从而使扇区内航班运行效率在确保安全的基础上得到提高，以适应我国民航业的发展需求。笔者认为，这对提升空域运行效率、促进我国航空运输业发展具有重要的现实意义。 1.2 国内外研究现状 一直以来，研究者们从交通结构方面对空域复杂度进行研究，形成了一些较为成熟的理论模型与方法。Wyndemere公司提出过依靠管制员对航空器飞行不同状态下的认知工作负荷来评价空中交通结构复杂性的方法。模型是面向人的，主观性较强。1995年，RTCA提出以动态密度来评价空域复杂性测度，大致过程：确定相关因素→选取数据进行拟合→计算因子的权重→得到数学模型。同年，Laudeman等人陆续从理论和实践两方面研究了空中交通复杂性，构建了动态密度模型来预测管制员工作负荷和扇区复杂性。但该方法仅能对某一特定扇区进行复杂性分析，不具推广性。Kopardekar.P等人在2003年也提出过类似方法，基于管制难度的诸要素，他们也建立了相应的复杂度模型。 2000年前后，Delahaye等人提出了几何无序性测度方法，对空域各部分交通分布的非对称性进行测度。他们使用的复杂性坐标体系，包括交通密度、汇聚性、分散性和灵敏性4类指标。通过对空间无序度和速度的分析，建立了2种模型（几何度量模型和动力系统模型）对交通状况进行比较，形成了空域系统复杂性研究领域的另一分支——内禀复杂性。研究者们认为复杂性测度可视为利用交通内禀属性( 如航空器速度、航向) 对交通态势演进复杂程度的客观描述。国内的张晨等人提出并完善了基于连携关系的复杂性模型，对空中交通的一般结构因素进行了分析，进而针对航空器对(Pair-wise)提出了基于距离与交叉冲突因素的2类复杂性因子（距离因子和冲突因子）。他们在综合航空器类型混杂比的基础上，提出了可用于空域系统评估与分析的交通复杂性模型。2001年，Chatterji和Sridhar提出运用神经网络的方法得到反映扇区复杂性的非线性相关模型。 然而，以往这些方法法缺乏全局视角，为避免这一弱点，研究者们利用复杂系统的研究方法建立了空域模型。在空域复杂系统建模方面进行的研究中，具有代表性的是M.Bui和S.B.Amor。他们从系统论观点出发，通过对空域性能演进过程的定性和定量描述， 验证了空中交通具有的涌现属性，即在特定临界值附近观察空域系统产生的相变现象。此后，我国学者闫海军，田勇等人提出将空中交通复杂度分为静态复杂度和动态