利用传染病模型研究空中交通拥挤传播规律

交通运输系统工程与信息 ›› 2015, Vol. 15 ›› Issue (6): 121-126.

利用传染病模型研究空中交通拥挤传播规律

代晓旭，胡明华*，田文，胡彬

南京航空航天大学国家空管飞行流量管理技术重点实验室，南京211100

收稿日期:2015-05-07 修回日期:2015-06-26 出版日期:2015-12-25 发布日期:2015-12-25
作者简介:代晓旭（1983-），女，河北唐山人，博士生.
基金资助:
国家自然科学基金（71301074）

Mechanisms of Congestion Propagation in Air Traffic Management Based on Infectious Diseases Model

DAI Xiao-xu,HU Ming-hua,TIANWen,HU Bin

National Key Laboratory of Air Traffic Flow Management, Nanjing University of Aeronautics and Astronautics, Nanjing 211100, China

Received:2015-05-07 Revised:2015-06-26 Online:2015-12-25 Published:2015-12-25

摘要/Abstract

摘要：

为避免以往研究中主要集中在拥挤传播网络分布和现实数据观察等表象环节，发掘空中交通拥挤传播演变的科学规律，以空中交通拥挤传播与传染病传播过程的相似性分析为切入点，参考传染病SIR 模型，建立空中交通拥挤传播模型，并利用相轨线分析和参数分析等方法，得到拥挤传播趋势及阈值，解释了拥挤传播影响因子和消散因子对拥挤传播过程的影响.结合亚特兰大和白云机场实际延误数据，发现所建模型能够恰当地表述基本拥挤过程，但各类因子需根据运行实际调整而无法形成固定值，且对较复杂的拥挤过程需要引入新的参数.

关键词: 航空运输, 传播机理, 传染病模型, 空中交通拥挤, 延误传播

Abstract:

Previous researches mainly focused on the superficial aspects such as the network distribution and real-time data observation of the congestion propagation, on that account, this paper seeks to explore the scientific pattern of the evolution of air traffic congestion propagation. According to the similarity of the process between air traffic congestion propagation and transmission of infectious disease and referring to SIR model of infectious disease, an air traffic congestion propagation model is presented. Phase trajectory analysis and parameter analysis are used to achieve the propagation tendency and threshold value of the congestion. The effects of influence factors and dissipation factors on the propagation process are also explained. Compared with actual delay data from Atlanta and Baiyun airports, it turns up that the model just right fit the basic congestion process. However, all types of factors need to be adjusted according to the practical situation so as to not be able to form fixed values. For more complicated congestion process, new parameters should be involved.

Key words: air transportation, propagation mechanism, infectious diseases model, air traffic congestion, delay propagation

中图分类号:

V355.1

代晓旭，胡明华，田文，胡彬. 利用传染病模型研究空中交通拥挤传播规律[J]. 交通运输系统工程与信息, 2015, 15(6): 121-126.

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