
过去数十年,随著空中交通愈趋繁忙,降低飞机噪音是持份者需要面对的其中一项重大挑战。但是要在飞行途中降低噪音,便可能会消耗更多飞机燃料,对于航空公司成本管理而言,这是一个必须考虑的因素。我们将会在本文提出一种规划飞行航道的方法,当中的目标是降低人们感知到的噪音以及燃料消耗。我们将飞机的航迹分拆成地平面和高度两条航道,以模拟航空运输所面对的相关限制,并且会利用Dubins航道法及经改良的
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演算法,来找出地平面投影的最短航道,当中的演算法会根据飞行目的地、跑道角度、机场附近的飞机间隔、人口分布,以及飞机转向运动来考虑引导点。另外,我们亦会利用地平面航道计算出的距离,解构飞行运动的纵向公式来确定如何优化高度航道,从而降低人们感知到的噪音以及飞机燃料消耗。为了进行离散优化,我们设计了一个经改良的非支配型排序遗传演算法
II (NSGA-II),从而在减少运算难度之下得到最佳高度航道的帕累托前沿 (Pareto fronts)。透过模拟从香港国际机场起飞,飞到两个强制位置报告点来展示这个方法的成效。之后,我们会将结果与快速存取记录器 (Quick
Access Recorder) 的数据以及标准仪表离场(SID)程序的路径进行比较。虽然这个方法并未考虑在航空运输期间某些会令离场航道规划受到影响的因素,例如天气情况以及空中交通组合,但是得出的地平面航道却与 SID
的路径十分相似。由此得出高度航道的帕累托前沿,显示可降低燃料消耗以及人们感知到的噪音水平。另外,我们亦根据不同航线的相关飞行物理学,分析了如何在燃料消耗和人们感知到的噪音水平之间权衡利弊….






