基于數(shù)據(jù)挖掘的四維航跡精密預測方法研究.pdf

1、隨著我國航空運輸業(yè)的快速發(fā)展，空中交通流量的增長勢頭迅猛。為解決目前出現(xiàn)的航空運輸系統(tǒng)效率低以及大面積航班延誤等問題，實施科學的空中交通流量管理手段勢在必行。四維航跡預測技術是空中交通流量管理的關鍵技術之一，也是空管自動化系統(tǒng)發(fā)展的核心技術，因此，探究精確的航跡預測技術是目前要研究的重點。隨著空管系統(tǒng)大數(shù)據(jù)時代來臨，空中交通運行環(huán)境日趨復雜，相關表征數(shù)據(jù)呈海量劇增、多源異構、高度復雜等特點，如何從中提取有用信息，精細描述空中飛行交通態(tài)勢

2、，深度認知交通流組織模式和演變規(guī)律，并將之有效用于航跡預分析等關鍵技術也是目前亟待解決的問題。
　　本文圍繞上述問題提出了一種基于數(shù)據(jù)挖掘的四維航跡精密預測算法，算法基本思想是通過對大量歷史飛行數(shù)據(jù)的挖掘分析，建立預測模型，預測時，選擇與當前輸入條件最匹配的歷史飛行軌跡作為四維航跡輸出，由于歷史軌跡為真實飛行軌跡并且采樣頻率（20秒左右）較高，相較于只輸出以飛行定位點序列為基礎的四維航跡預測，更為細致、真實，本文稱這種航跡預測為精

3、密航跡預測。本文首先對四維航跡預測的研究現(xiàn)狀和預測算法分類進行了總結；隨后提出了一種基于譜聚類的歷史軌跡分析方法，并在此基礎上利用時空數(shù)據(jù)管理中頻繁路徑樹、R樹等方法建立了一種針對飛行歷史軌跡的FPR-Tree索引；接著，對在FPR-Tree中檢索k近鄰軌跡的方法進行了討論；最后，本文提出了一種基于FPR-Tree的四維航跡預測方法，對算法過程和輸入?yún)?shù)進行了詳細的闡述，并使用中南地區(qū)的真實歷史飛行數(shù)據(jù)和航空運輸網(wǎng)絡數(shù)據(jù)，對算法進行了測