中国安全科学学报2023,Vol.33Issue(2) :110-117.DOI:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2023.02.1355

危险天气下4D改航回归航迹规划方法

Four-dimension diversion and regression path planning method in hazardous weather conditions

王岩韬 刘锟
中国安全科学学报2023,Vol.33Issue(2) :110-117.DOI:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2023.02.1355

危险天气下4D改航回归航迹规划方法

Four-dimension diversion and regression path planning method in hazardous weather conditions

王岩韬 1刘锟1
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作者信息

  • 1. 中国民航大学国家空管运行安全技术重点实验室,天津300300
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摘要

为解决航班因危险天气临时绕飞导致的航迹冲突问题,提出一种面向航迹运行(TBO)的4D改航回归航迹规划方法.首先,根据航空器性能限制,栅格化空域,使用蚁群算法与轮盘赌法,以改航路径最短为目标,生成三维空域内危险天气下的改航路径;然后,提出航迹回归概念,根据预计到达时间(ETA)计算改航速度,对齐时间得到4D改航航迹;最后,以我国中部某主要航段为运行场景,选取3个航迹回归点,采用"调速+等待"策略,计算避让危险天气的三维可行航迹,以燃油消耗与排放成本的计算结果与改航航迹产生的冲突为参考,评估各改航方案.结果表明:当选择最晚回归点时,改航方案3燃油消耗为5.9 t,温室气体排放量为26.3 t,是3种方案中消耗最少的,但需解脱冲突2次;选择最早回归点的改航方案1未与其他航班出现冲突,但燃油与排放相比方案3增加0.1%和0.2%.以上结果证实,该方案可实现危险天气下选取不同回归点时的4D改航回归航迹规划.

关键词

危险天气/4D改航/回归航迹/基于轨迹运行(TBO)/预计到达时间(ETA)/蚁群算法

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基金项目

国家重点研发课题(2022YFC3002502)

国家自然科学基金(U1933103)

天津市研究生科研创新项目(2021YJS061)

出版年

2023
中国安全科学学报
中国职业安全健康协会

中国安全科学学报

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子:1.548
ISSN:1003-3033
参考文献量9
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