空中交通流量管理計算題思路分析
目錄:一?進港排隊優(yōu)化
二 地面延誤程序(Ground Delay Program, GDP)和時隙分配
三?容量評估-基于管制工作負荷的雷達模擬機算法
知識點梳理見《空中交通流量管理》課復(fù)習(xí)、識記_嗶哩嗶哩_bilibili
一 進港排隊優(yōu)化

題目通常給出航班和對應(yīng)時間窗,思路如下:
(1)建議畫一個數(shù)軸(時間軸),表示每個航班的時間窗
(2)按照四種分類,列出各分類的飛機對(不需要寫出集合的關(guān)系式,列出集合就可以)
W 表示航班時間窗沒有交集,并且一定滿足間隔的航班(間隔題目會給出,注意單位為分鐘)
V??表示航班時間窗沒有交集,但不一定滿足間隔的航班(說明有可能有沖突)
U1表示航班時間窗有交集,但是交集對應(yīng)長度小于間隔的航班(說明有可能有沖突,概率比V大一些)
U2表示航班時間窗有交集,交集對應(yīng)長度大于間隔的航班(說明沖突概率比較大)

(3)寫出對應(yīng)關(guān)系矩陣(不需要寫表達式,列出矩陣即可)
總體上,矩陣的行列式是一個上三角形的行列式,對角線和下三角部分都是0。只有一點特殊,就是U2對應(yīng)的飛機對填三角符號,因為它們沖突概率比較大,所以意味著“不確定”。

(4)說明U2的飛機對有幾種組合(誰在前誰在后的組合),這里有6個飛機對,用δ(ij)算組合。組合個數(shù)是2的6/2次方 也就是8個組合。這個組合是飛機對的組合,和前面10架飛機有多少個飛機對是不一樣的。

(5)δ(ij)=1就說明第i個飛機在前,第j個飛機在后,所以每一種組合可以對應(yīng)一個排序矩陣


(6)一個可行的矩陣對應(yīng)一個可行的排序結(jié)果。矩陣每列元素求和,和最大的那行對應(yīng)的航班排在前面。對照前面的目標函數(shù),題目會給延誤的成本、提前降落的成本。排序結(jié)果對應(yīng)時間窗,可以算出每個排序結(jié)果航班的總延誤和總提前,從而線性組合對比目標函數(shù)的大小,算出最佳的排序結(jié)果。

(7)這道題其實就是窮舉法,只不過是優(yōu)雅的窮舉,符號也比較花里胡哨。事實上也沒有用到傳統(tǒng)線性規(guī)劃算法,只是符號比較多、邏輯比較繞。實際考試一般不會給到10架飛機,不然工作量比較大
二 地面延誤程序(Ground Delay Program, GDP)和時隙分配

(1)這道題首先可以填表,把預(yù)計著陸時可補充完整。因為題目給了滑行時間經(jīng)驗值為10分鐘,所以預(yù)計著陸時刻=預(yù)計擋輪擋時刻-滑行時間經(jīng)驗值
受影響的航班,就是著陸時刻落在容流失衡時段的航班
(2)時隙分配,首先要算時隙的間隔,即容流失衡的的時間,除以到達率AAR。
隨后列表,按照豁免航班、已經(jīng)起飛的航班、國際航班的優(yōu)先級優(yōu)先分配這些航班。
剩余的航班按照“先到先服務(wù)”原則
(3)受控著陸時刻是時隙的最早時刻。因為剛才的算法決定了對應(yīng)的航班只能在對應(yīng)時隙內(nèi)落地。隨后算延誤和等待時間。注意這里是時隙分配,不是間隔調(diào)控,不需要考慮間隔問題

三 容量評估-基于管制工作負荷的雷達模擬機算法

容量的定義是在持續(xù)服務(wù)的狀態(tài)下(飛機源源不斷進來),系統(tǒng)能保障的最大服務(wù)水平,對應(yīng)就是幾分鐘一架。
(1)該算法首先統(tǒng)計各個時間片的管制工作負荷(時間片長度是時間單位,是人為設(shè)定的,題目也可能直接給)。一個時段工作負荷超過時間片的長度的70%,意味著這個時間片里面,管制員有超過70%的時間在通話、工作、emo等等
(2)在接近或者超過70%的時間段里面(取并集,也就是圖里面山峰和橫線對應(yīng)的時間長度(橫坐標)),算該時間段內(nèi)的航班架次。
祝大家考試順利,假期愉快!