机场飞行区运行-分析与仿真评估-研究

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1、中国民航大学学位论文独创性声明本人声明所早交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得中国民航大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。研究生签名：盛盔丝．日期：丝=z2。丝中国民航大学学位论文使用授权声明中国民航大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档，可以采用影印、缩印或

2、其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。除在保密期内的保密论文外，允许论文被查阅和借阅，可以公布(包括刊登)论文的全部或部分内容。论文的公布(包括刊登)授权中国民航大学研究生部办理。研究生签名：斌垒丝导师签名毛全盖基日期：丝!z!：竺中国民航大学硕士学位论文1．1前言第一章绪论改革开放以来，随着国民经济的快速发展，我国航空运输业以平均每年近15％的速度迅猛增长。据国际民航组织统计，2005年我国航空公司定期航班完成的总周转量为257．765亿吨公里，比2004年增长了12％，世界排名由2004年第3位

3、上升至第2位，超过了航空强国德国(254．57亿)，成为仅次于美国的世界第二航空运输大国。2005年，全行业共有运输飞机863架，比2000年净增336架，全国通航机场共保障飞机起降架次为305．7万架次，比2004年增长14．7％。根据预测，今后5年内我国民航将以每年100～150架的速度引进飞机，到2010年，全国民航运输飞机总量将接近1600架。从“十一五”开始，中国民航将启动建设新一代工程，并将实现2010年航空运输总周转量、旅客运输量和货邮运输量均比2005年翻一番，航空运输和机场建设均面l临着良好的发展I；{f景

4、。这对国内一些主要机场的发展既是难得的机遇，也是严峻的挑战。这些机场的飞行流量持续大幅增长。2005年上海浦东机场实现飞机起降20．5l万架次，旅客吞吐量2354．18万人次，货邮吞吐量185．67万吨，与2004年相比分别增长了14．8％、12．6％、18．1％。航空运输量的快速增长导致空中交通网络负荷加大，引起交通拥挤，结果不仅给管制员带来繁重的工作负荷，形成事故隐患，还有航班延误，给航空公司造成巨大损失，给旅客带来诸多不便，同时也给航班时刻的编排带来极大困难。为了缓解这些问题，更好地维护空中秩序、保证飞行安全、提高飞行

5、效率、改善服务质量，以适应未来航空运输需求，迫切需要对我国主要机场当前的和未来的运行状况进行分析评估，并寻求提高空中交通系统运行效率，扩充系统容量的可行方案。1．2机场运行分析与评估的发展概况当前机场运行分析与评估根据研究对象的不同，分为机场地面运行分析与评估和终端区运行分析与评估。研究时采用相互独立的方法，分别对机场地面运行和终端区运行进行分析与评估。相关研究走过了一个研究对象从少到多，研究方法从从数学分析到计算机仿真，影响因素从简单到复杂的过程。1948年，Bowen和Pearcelf最早提出假定飞机服从泊松分布的到达流

6、模型⋯：1959年，Blumstein对跑道的运行与容量问题作了进一步的研究⋯，分析了跑道的降落容量与空管间隔、下滑道长度以及飞机速度之间的关系；1969年，Harris首次考虑了导航设备的误差和人的因素，并且假设飞机间隔服从正态分布，提出了考虑随机因素的容量中国民航大学硕士学位论文模型o’；1976年，FAA提出其工程分析模型，即FAA容量模型“1；1977年，K．Schmidt将跑道当作服务台，用稳态排队论的方法对其进行分析。1；1979年，Newell分析了到达流与起飞流之间的关系，并总结了凸状容量曲线⋯；1998年，

7、DavidA．Lee等人在总结前人经验的基础上，从管制员的工作方式出发，考虑了更多的影响因素，提出了机场容量和延迟模型”1；2002年，AmedeoR．Odoni在总结前人经验的基础上，详细介绍了机场容量的定义、影响因素、飞行间隔要求和单跑道容量评估模型01。随着空中交通系统的复杂化，数学分析模型日渐难以胜任，于是出现了依托计算机技术的仿真模型嗍。主要有：F从的机场延误仿真模型“”(ADSIM—AirfieldDelaySimulationModel)，模拟了飞行器在机场地面和空域的运行，采用MonteCarlo样本技术，是

8、临界事件的随机模型；麻省理工学院的机场延误模型91(DELAYS)，主要用来计算由于跑道系统拥挤而造成的延误，是一个动态排队模型，可以应用于交通需求以及跑道容量随时间变化的情况：英国民用航空局(c从)及国家空中交通局(NATS)开发的MERMES嘲，用于计算平行跑道容量，也可进行整个机场地