留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

基于EHPN的A-SMGCS机场滑行道运行控制建模

朱新平 汤新民 韩松臣

朱新平, 汤新民, 韩松臣. 基于EHPN的A-SMGCS机场滑行道运行控制建模[J]. 交通运输工程学报, 2010, 10(4): 103-108. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2010.04.017
引用本文: 朱新平, 汤新民, 韩松臣. 基于EHPN的A-SMGCS机场滑行道运行控制建模[J]. 交通运输工程学报, 2010, 10(4): 103-108. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2010.04.017
ZHU Xin-ping, TANG Xin-min, HAN Song-chen. EHPN-based modeling of airport taxiway operation control in A-SMGCS[J]. Journal of Traffic and Transportation Engineering, 2010, 10(4): 103-108. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2010.04.017
Citation: ZHU Xin-ping, TANG Xin-min, HAN Song-chen. EHPN-based modeling of airport taxiway operation control in A-SMGCS[J]. Journal of Traffic and Transportation Engineering, 2010, 10(4): 103-108. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2010.04.017

基于EHPN的A-SMGCS机场滑行道运行控制建模

doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2010.04.017
基金项目: 

国家自然科学基金项目 60879011

高等学校博士学科点专项科研基金项目 200802871022

南京航空航天大学研究生创新基地(实验室)开放基金项目 200902013

详细信息
    作者简介:

    朱新平(1983-), 男, 湖南常德人, 南京航空航天大学工学博士研究生, 从事先进机场场面运行控制研究

    韩松臣(1963-), 男, 黑龙江哈尔滨人, 南京航空航天大学教授

  • 中图分类号: V351.11

EHPN-based modeling of airport taxiway operation control in A-SMGCS

More Information
  • 摘要: 针对先进机场场面引导与控制系统(A-SMGCS)中滑行道运行控制建模, 提出一种基于扩展层次Petri网(EHPN)的建模方法。将滑行道分为交叉口和直线段模块, 然后对模块内部的航空器行为进行封装, 形成基于扩展Petri网的过程层通用模块, 并进一步采用同步合成技术建立过程层模型。利用面向Agent的着色赋时Petri网建立决策层通用模块, 同时将场面运行控制知识与模块的库所和变迁集成, 增强模型的智能决策能力。采用某机场12 h滑行道运行数据进行了仿真试验。研究结果表明: 基于EHPN模型的仿真, 其直线段和交叉口冲突次数分别为6次和11次, 滑行道系统总延误为346 s, 与SIMMOD仿真模型效果相近, 因此, 该建模方法有效。

     

  • 图  1  交叉口及其过程层模型通用模块

    Figure  1.  Taxiway intersection and its generic module for process model

    图  2  滑行道直线段及其过程层模型通用模块

    Figure  2.  Taxiway line segment and its generic module for process model

    图  3  通用决策模块

    Figure  3.  Generic decision-making module

    图  4  基于AOKCTPN的滑行道运行控制决策单元

    Figure  4.  AOKCTPN-based decision-making unit for taxiway operation control

    图  5  冲突次数比较

    Figure  5.  Comparison of conflict numbers

    图  6  延误比较

    Figure  6.  Comparison of operation delays

    表  1  颜色数据类型

    Table  1.   Color data type

    数据类型名称 描述 元素组成
    I 交叉口资源标识 交叉口名称
    S 交叉口资源状态 {S1, S2, S3}
    R 资源请求消息标识 {R1, R2, R3, R4}
    A 决策模块标识 决策模块编号
    D 资源调度决策时间 {D1, D2, D3, D4}
    O 资源占用时间 {O1, O2, O3, O4}
    下载: 导出CSV

    表  2  颜色集

    Table  2.   Color set

    名称 功能描述 颜色集
    pj1 交叉口资源空闲且可供使用 I″×S1
    pj2 交叉口资源等待分配 I″×S1×R×A′×D
    pj3pj5 交叉口资源预分配 I″×S1×R×A′×D
    pj4pj6 交叉口资源分配协商等待 I″×S1×R×A′×D
    Oj 交叉口资源分配协商申请信息 A′×R×I″×S
    Ij 交叉口资源分配协商完成信息 A′×R×I″×S
    p1jp2jp3jp4j 交叉口资源占用请求消息 R×I″×A
    pc1jpc2jpc3jpc4j 交叉口资源分配决策完成 R×I″×D×O
    tj, 0tj, 1tj, 2tj, 3 接收资源占用请求消息 R×I
    tj, 4tj, 7 预分配交叉口资源 R×I″×S1×A
    tj, 5tj, 8 请求资源分配协商 R×I″×S1×A
    tj, 6tj, 9 完成交叉口资源分配 A′×I″×R×S1×D
    tj, 10tj, 11tj, 12tj, 13 交叉口资源恢复 R×I″×O
    下载: 导出CSV

    表  3  知识描述

    Table  3.   Knowledge description

    名称 知识类型 知识描述
    pj2 库迈出的基本描述性知识 库所名称: pj2
    库所类型: 资源库所
    库所容量: 4
    库所的运行与数据统计知识 记录库所中的托肯数为mj
    库所的规则知识 规则1:当mj=1时, 触发变迁tj, 4
    规则2:当mj > 1时, 触发变迁tj, 7
    tj, 7 变迁的基本描述性知识 变迁名称: tj, 7
    变迁类型: 瞬时变迁
    变迁的规则知识 激发的托肯类型限制: R×I″×S1×D×A
    规则1:当pj2中的托肯消息标识为R1R2时, 选择含有R2属性的托肯激发
    规则2:当pj2中的托肯消息标识为R2R3时, 选择含有R3属性的托肯激发
    规则3:当pj2中的托肯消息标识为R3R4时, 选择含有R4属性的托肯激发
    规则4:当pj2中的托肯消息标识为R4R1时, 选择含有R1属性的托肯激发
    下载: 导出CSV
  • [1] CAROTENUTO S. State of the art in A-SMGCS[R]. Braunschweig: European commission, 2005.
    [2] CASACA A, SILVA T, GRILO A, et al. The use of wireless networks for the surveillance and control of cooperative vehicles in an airport[J]. Telecommunication Systems, 2007, 36(1/3): 141-151.
    [3] GARCIA H J, BESADA P J A, JI MENEZ R F J, et al. Surface movement radar data processing methods for airport surveillance[J]. IEEE Transactions on Aerospace and Electronic Systems, 2001, 37(2): 563-585. doi: 10.1109/7.937469
    [4] GARCIA H J, BESADA P J A, CASAR C J R. On-line multi-sensor registration for data fusion on airport surface[J]. IEEE Transactions on Aerospace and Electronic Systems, 2007, 43(1): 356-370. doi: 10.1109/TAES.2007.357139
    [5] PIAZZA E. A-SMGCS routing and guidance functions[J]. IEEE Aerospace and Electronic Systems Magazine, 2000, 15(7): 15-23. doi: 10.1109/62.854020
    [6] ROLING P C, VISSER H G. Optimal airport surface traffic planning using mixed-integer linear programming[J]. International Journal of Aerospace Engineering, 2008, 2008(1): 1-11.
    [7] MARIN A G. Airport management: taxi planning[J]. Annals of Operations Research, 2006, 143(1): 191-202. doi: 10.1007/s10479-006-7381-2
    [8] GARCIA H J, BERLANGA A, MOLINA J M, et al. Methods for operations planning in airport decision support systems[J]. Applied Intelligence, 2005, 22(3): 183-206. doi: 10.1007/s10791-005-6618-z
    [9] TANG Xin-min, ZHU Xin-ping, HAN Song-chen. Petri net controller synthesis for advanced surface movement guidance and control system[C]//South China University of Technology. Proceedings of the2009IEEE International Conference on Information and Automation. Guangzhou: South China University of Technology, 2009: 483-488.
    [10] 王化冰. 一种基于同步合成Petri网的FMS建模方法[J]. 系统工程理论与实践, 2001, 21(2): 35-42. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-XTLL200102007.htm

    WANG Hua-bing. A Petrinet synchronous synthesis method for modelling flexible manufacturing systems[J]. Systems Engineering—Theory and Practice, 2001, 21(2): 35-42. (in Chinese) https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-XTLL200102007.htm
    [11] 翟文彬, 褚学宁, 张洁, 等. 面向代理的半导体生产线建模技术研究[J]. 计算机集成制造系统, 2005, 11(3): 326-329. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-JSJJ200503004.htm

    ZHAI Wen-bin, CHU Xue-ning, ZHANG Jie, et al. Research on AOCTPN based modeling technology of semiconductor fabrication line[J]. Computer Integrated Manufacturing Systems, 2005, 11(3): 326-329. (in Chinese) https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-JSJJ200503004.htm
  • 加载中
图(6) / 表(3)
计量
  • 文章访问数:  541
  • HTML全文浏览量:  80
  • PDF下载量:  499
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2010-03-12
  • 刊出日期:  2010-08-25

目录

    /

    返回文章
    返回