绿色空中交通管理是航空运输业的现实所需和关键难题，也是我国由“民航大国”迈向“民航强国”的必由之路。本书对绿色空中交通管理技术进行了比较系统全面的介绍，主要内容包括空中交通对环境的影响分析、机场环境容许空中交通量评估方法、面向环境保护的场面运行优化方法、面向环境保护的终端区运行优化方法、面向环境保护的区域运行优化方法。
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交通运输是国民经济构成中的先行产业和基础产业，是社会生产、生活组织体系中不可缺少和不可替代的重要组成部分，包括空中交通、轨道交通、道路交通、水运交通、综合交通运输与智能交通等主要模式和方向。目前，环境问题已成为影响人类社会发展和全球政治经济格局的重大战略课题。在能源紧张和环境恶化的双重压力下，必须加快发展方式的转变，加快建立以低碳为特征的资源节约型、环境友好型交通运输体系。
随着民航运输业的飞速增长，空中交通带来的气体污染、噪声污染和温室效应等环境影响问题日益严重，绿色发展已成为空中交通管理的现实所需和关键难题，这不仅是我国由“民航大国”向“民航强国”迈进的必由之路，亦是提升中国民航国际竞争力、增强全球碳排放交易市场话语权的重要支撑。
空中交通管理主要包括空域管理、空中交通服务和流量管理。一直以来，人们对空中交通管理的安全和效率方面进行了重点研究，但对可持续发展缺乏系统、深入的认识，也未形成完整、有效的绿色空中交通管理技术。本书所建立的绿色空中交通管理技术填补了这一空白，是对传统空中交通管理技术研究的重要补充。
绿色空中交通管理技术涉及空气动力学、航空气象学、运筹学、信息工程技术和计算机仿真技术、航空排放与噪声等多个不同的学科内容，是一个适度超前、多学科融合的应用型研究方向。
本书共7章。第1章是绪论，简要回顾了绿色空中交通管理技术的历史发展，总结了有关方面的最新研究成果。第2章全面分析了空中交通对环境的影响，包括结合大气特性、航空器飞行特性和发动机特性，研究在飞行剖面不同阶段航空器运行对环境的影响，以及在场面运行、终端区飞行和区域飞行等飞行阶段环境影响的主要缓解措施。第3章在机场服务能力评估中注入绿色理念和环境基因，创新性地提出机场环境容许空中交通量的定义和确定方法。第4～6章以减小环境影响为目标，针对机场场面、终端区和区域等不同空域单元建立相应的空中交通运行优化模型。第4章介绍先进的绿色场面滑行理念，探讨单发滑行和电子滑行与传统的全发滑行在燃油消耗、排放、运行流程等方面的不同，并与场面路径优化技术相结合，建立以节能减排为目标的多场景场面运行优化模型。第5章引入扩展终端区概念，联合使用改航和进场点优化分配手段以及CDA进场方式，建立了以节能、减排和降噪为目的的终端区资源优化模型。第6章考虑区域运行中对环境影响较大的凝结尾现象，结合扇区飞行冲突探测与解脱策略，以减轻温室效应、节能和减排为目的，建立区域扇区飞行调配优化模型。第7章是本书的总结，对绿色空中交通管理技术的未来发展趋势进行了探讨和展望。
感谢国家自然科学基金委员会、国家空管委办公室、中国民用航空局、国际民用航空组织、中国民用航空局空中交通管理局、南京航空航天大学等单位，对本书编写工作的大力支持。胡明华是作者的博士生导师，长期关心和支持作者的工作，对本书的撰写提出了很多宝贵的意见。万莉莉在飞行性能分析、叶博嘉在计算机仿真、王湛在算法优化、李杰在气象数据分析等方面开展了卓有成效的研究工作。感谢南京航空航天大学的领导和同事们给予的大力支持和帮助。在写作过程中，我们还引用了大量参考文献，在此一并表示诚挚的感谢！
总之，希望本书能对绿色空中交通管理技术进行比较全面系统的介绍。由于作者水平有限，书中难免有不足之处，敬请读者谅解和批评指正。
目录
前言
注释表
缩略词
第1章 绪论 1
1.1 背景和意义 1
1.1.1 背景 1
1.1.2 本书研究意义 5
1.2 国内外研究与应用现状 7
1.2.1 场面运行对环境的影响研究 7
1.2.2 终端区运行对环境的影响研究 8
1.2.3 区域运行对环境的影响研究 10
1.2.4 环境容许交通量研究 11
1.3 主要内容和章节安排 12
1.3.1 研究内容 12
1.3.2 章节安排 13
第2章 空中交通对环境的影响分析 15
2.1 大气特性 15
2.1.1 大气分层 15
2.1.2 温室效应 16
2.2 航空器特性 17
2.2.1 飞行剖面 17
2.2.2 航空器飞行特性 17
2.2.3 发动机特性 19
2.3 航空器对环境的影响 22
2.3.1 航空排放 22
2.3.2 飞机噪声 27
2.4 环境影响缓解措施 28
2.4.1 场面运行阶段 29
2.4.2 终端区飞行阶段 30
2.4.3 区域飞行阶段 32
2.4.4 其他措施 33
2.5 本章小结 33
第3章 机场环境容许空中交通量评估方法 35
3.1 机场大气污染物多源扩散模式 35
3.1.1 点源扩散模式 36
3.1.2 线源扩散模式 38
3.1.3 面源扩散模式 40
3.2 机场大气污染物浓度评估 41
3.2.1 浓度评估模型 41
3.2.2 浓度评估实例 41
3.2.3 浓度影响机理 45
3.3 机场环境容许空中交通量 49
3.3.1 基本定义 49
3.3.2 评估实例 51
3.4 本章小结 57
第4章 面向环境保护的场面运行优化方法 58
4.1 航空器滑行方式 58
4.1.1 全发滑行方式 58
4.1.2 单发滑行方式 60
4.1.3 电子滑行方式 61
4.2 航空器场面运行分析 63
4.2.1 滑行拓扑网络 63
4.2.2 场面滑行冲突 63
4.3 考虑多场景环境影响的场面运行优化方法 64
4.3.1 场景构建 65
4.3.2 目标函数 65
4.3.3 约束条件 68
4.3.4 算法设计 69
4.4 场面运行优化实例分析 72
4.4.1 基础数据 72
4.4.2 燃油消耗分析 74
4.4.3 滑行时间分析 80
4.4.4 气体排放分析 81
4.5 本章小结 84
第5章 面向环境保护的终端区运行优化方法 86
5.1 扩展终端区的定义 86
5.2 终端区噪声评估方法 87
5.2.1 噪声计算方法 87
5.2.2 传统进近程序噪声评估 93
5.2.3 CDA程序噪声评估 97
5.3 考虑环境影响的终端区运行优化方法 98
5.3.1 优化模型 98
5.3.2 算法设计 100
5.3.3 实例分析 101
5.4 基于CDA的终端区运行优化方法 107
5.4.1 优化模型 107
5.4.2 实例分析 107
5.5 本章小结 110
第6章 面向环境保护的区域运行优化方法 111
6.1 凝结尾形成条件 111
6.2 区域扇区飞行冲突探测与解脱 113
6.2.1 飞机安全保护区模型 113
6.2.2 区域扇区飞行冲突类型 114
6.2.3 区域扇区飞行冲突解脱方法 115
6.3 考虑环境影响的区域扇区飞行调配优化方法 117
6.3.1 目标函数 117
6.3.2 约束条件 121
6.3.3 算法设计 122
6.4 区域扇区飞行调配优化实例分析 124
6.4.1 基础数据分析 124
6.4.2 结果分析 127
6.5 本章小结 133
第7章 总结与展望 134
7.1 总结 134
7.2 展望 135
参考文献 136
附录一 APU燃油消耗率和排放指数 142
附录二 飞机发动机型号 143
附录三 CF567B的NPD数据 144
附录四 环境标准 146
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