机场终端区作业的离散事件系统建模与优化

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1、中国民用航空学院硕士学位论文机场终端区作业的离散事件系统建模与优化姓名：秦瑛申请学位级别：硕士专业：交通运输规划与管理指导教师：刘长有20060227中国民用航空学院颂十学位论义1．1课题背景第一章绪论随着我国民航运输业的快速发展，航线航班数量与客运量迅猛增加，正在逐渐形成以轮辐式结构为主，轮辐式结构与城市对式结构并存互补的航线网络。以2002年的统计数据为例，全国机场旅客吞吐量和飞机起降架次分别为1_l亿人次和211万架次。与此相对应的我国民用机场建设虽然也正在形成枢纽、干线、支线机场相配套的格局，但目前

2、大型枢纽与干线机场的资源相对于不断增长的航线航班数量与客运量来说还是十分紧张的。以首都机场2004年的统计数据为例，每同航班数量约达835班次，以8时至22时的主要起降时段计算，平均每小时起降59个班次，即平均1分钟左右就有一架国内航线的飞机起降。目前的最高日起降航班数量已达1000多班次，旅客吞吐量已过3048万人次，平均每同9万多人次，如此之大的航班总量和旅客吞吐量，已经给首都机场的空中走廊、跑道、停机坪与候机楼等方面造成了不小的压力，因此，机场有限资源的优化配置对机场的运行管理具有重要的现实意义，合理

3、的资源利用将会使航空公司、机场、旅客多方受益。机场是航空运输系统的一个实体部分，它是从空中到陆地交通的有形的运营场所。在机场，飞机要完成起降、上下旅客、装卸东西并接受各种地面服务，保障飞机难常执行下一次航班任务。根据航班需要，合理地分配机场的有限资源、协调规划管理各航班的地面作业进度、避免因地面保障作业安排不当所产生的航班延误，是航空港运行管理中的一项多目标规划问题，也是机场便捷工程中的一个重要方面。目前国内机场地面作业的运行管理主要以人工控制为主，由于涉及多个部门的工作目标和利益，相互之间的协调比较困难，

4、导致航班延误的时有发生。表1．1反映了1992～2002年我国航空运输系统航班的延误情况。航班延误现象在国际民航业也屡见不鲜，美国纽约肯尼迪国际机场2001年的离港航班延误约占航班总数的四分之一。FAA的统计报告表明2000年有27．5％的到与离航班被延误、取消与转移其他机场降落，给国际民航业带来了巨额的损失。航班延误是当今世界航空运输界一大难题，其造成的经济损失和社会影响是巨大的，欧美航空发达国家和地区都为此付出了高昂的代价。2003年，美国由于航班延误造成了60多亿美元的直接经济损失。我国的航班延误正处

5、在刚刚突显的阶段。随着国民经济的快速、健康发展，航空运输业又迎来了新一轮快速发展期。如不采取有效措施，对航班延误加以治理，我们就会重蹈别国的覆辙，影响到航班的安全、高效运行，对人民生活质量的提高造成不良影响。中国民用航空学院硕+学位论文表1．1我国航空运输系统航班延误情况统计表其中：取消流量控制不正常航班年份飞行班次延误班次班次率(％)19922369752249996920799．51993287228324792208653611．31994356798500822317999914．O19954378

6、777213047021540616．51996486995106508948421_919975131641136451136222．119985668171298161336722．919995989321427191400723．820006310171521931452824．12001707272158249981822．420027925232142841089l27．O本课题就是基于减少航班延误的考虑，希望建立机场终端区的作业模型，该模型包括航班的进离港作业以及联程航班的机场地面作业等。并能根

7、据航班的需要，合理地分配机场的有限资源、协调规划管理各航班的地面作业进度，尽量避免因机场资源使用不当和地面保障作业安排不力造成的航班延误。1．2国内外研究现状1．2．1国外研究现状80年代以来，国外学者分别采用数学规划、启发式规则和系统仿真等方法来研究航空公司航班规划与航班不正常情况下的应急调度问题”。51，并推出了一些商用管理软件。目前，国际上在空域和机场管理方面研究的机构包括各航空公司，机场当局和空中交通管理部门等单位，一些研究成果也得到了应用：·波音公司开发的全方位空域和机场建模(简称TAAM)软件。

8、TAAM是一个尖端的空域和机场仿真系统，它能在虚拟多机场和航线空域的情况下无限制地模拟空中交通管制(ATC)情况。此仿真工具能够为空管单位设计出与其所控制的空域相符的仿真三维彩色模型，有助于做出决策，规划和分析。·VolpeNationalTransportationsystemscenter开发出了能够支持交通管理人员进行中国民用航窄学院硕上学位论文决策的CollaborativeDecisionMakin叠(