基于Hurst指数的空中交通流长相关性实证分析
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  • 英文篇名:Empirical analysis on air traffic flow long phase correlation based on Hurst exponent
  • 作者:王飞
  • 英文作者:WANG Fei;College of Air traffic Management,CAUC;
  • 关键词:空中交通管理 ; 空中交通流 ; 分形理论 ; 长相关性 ; Hurst指数
  • 英文关键词:air traffic management;;air traffic flow;;fractal theory;;long phase correlation;;Hurst exponent
  • 中文刊名:ZGMH
  • 英文刊名:Journal of Civil Aviation University of China
  • 机构:中国民航大学空中交通管理学院;
  • 出版日期:2019-04-15
  • 出版单位:中国民航大学学报
  • 年:2019
  • 期:v.37;No.198
  • 基金:国家自然科学基金项目(71801215,U1833103,U1533106);; 中央高校基本科研业务费专项(3122017066);; 中国民航大学开放基金资助项目(KGJD201502)
  • 语种:中文;
  • 页:ZGMH201902001
  • 页数:4
  • CN:02
  • ISSN:12-1396/U
  • 分类号:4-7
摘要
空中交通系统是复杂的非线性动力系统,空中交通流呈现明显的非线性分形特征,长相关性是分形的核心特征之一。为了对空中交通流进行精确的建模、预测和管控,利用管制扇区实测运行数据构建交通流时间序列,采用重标极差法计算时间序列的Hurst指数,对交通流长相关性进行了实证分析。结果表明:终端区交通流时间序列的全局和局部Hurst指数均大于0.5,说明该时间序列是非随机序列,且具有正相关性,交通流过去的状态对当前和未来都有影响;进一步验证了空中交通流具有分形特征,也为利用分形理论进行交通流预测提供了科学判据。
        Air traffic system is a complex nonlinear dynamic system, air traffic flow shows obvious nonlinear fractal characteristics with long phase correlation as one of the key features of which. For accurate modeling, prediction and control of air traffic flow, air traffic flow time series are constructed using operation data in ATM sectors,calculating the Hurst exponent by rescaled range method and conducting empirical analysis on traffic flow long phase correlation. Results show that the local and global Hurst exponent of traffic flow time series are both more than 0.5, indicating that these time series are non-random and have a positive correlation, meanwhile, the past state of traffic flow has an influence on the current and future states, further verifying the fractal characteristics of air traffic flow, providing scientific criteria for traffic flow prediction based on fractal theory.
引文
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