空中交通流的多重分形特征实证分析
空中交通系统是复杂非线性系统,分形是非线性系统的典型特征之一.为了对空中交通流进行合理建模、精确预测和精准管控,首先在实测数据基础上构建了空中交通流时间序列,采用KS方法对其非线性进行识别;其次,利用MF-DFA方法,从多个不同角度对空中交通流的多重分形性质进行了实证分析.结果显示随着阶数的增加,广义Hurst指数从0.7167逐渐减少到0.3149,说明空中交通流具有多重分形特征,且从正相关性过渡到负相关性.标度尺度随着阶数变化而变化,呈现明显的非线性,说明空中交通流具有多重分形特征.多重分形谱函数曲线呈现钟形,峰值对应的奇异性指数有2个,分别为0.578和0.4943,谱宽度为0.52,谱高度为-0.3163,说明空中交通流具有较强的多重分形性质,并且文中的交通流时间序列向低流量方向发展的概率较大.多项式拟合的阶数会影响多重分形谱参数,但不会改变交通流变化趋势.打乱顺序后的时间序列,大部分广义Hurst指数减小,且更接近于0.5,说明交通流的多重分形性质是由长相关性和肥尾分布共同决定的,并且长相关性发挥主要作用,但与概率分布有一定的关系.统计尺度对多重分形性质有较大影响,分形方法适用于空中交通流的短期预测.
空中交通管理、空中交通流、时间序列、多重分形、多重分形消除趋势法
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国家自然科学基金;中央高校基本科研业务费项目中国民航大学专项
2020-07-28（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）
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