天气影响下的空中交通系统容量评估综述

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1、第４７卷第４期航空计算技术Ｖｏｌ．４７Ｎｏ．４２０１７年７月ＡｅｒｏｎａｕｔｉｃａｌＣｏｍｐｕｔｉｎｇＴｅｃｈｎｉｑｕｅＪｕｌ．２０１７天气影响下的空中交通系统容量评估综述刘璐（南京航空航天大学民航学院，江苏南京２１１１０６）摘要：回顾了空中交通系统容量评估的基本方法，随后以恶劣天气为背景，介绍了空中交通系统不同组成单元中容量研究的对象与方法。分析表明现有研究存在缺乏容量短周期评估方法、容量定义多样化、忽略管制员负荷等问题，并提出了后续研究的思路。关键词：容量评估；恶劣天气；空中交通中图分类号：Ｖ３５５文献标识码：Ａ文章编号：１６７１-６５４Ｘ（２０１７）０４-００９９-０４Summaryof

2、AirTrafficCapacityEvaluationunderInfluenceofWeatherＬＩＵＬｕ（CollegeofCivilAviation，NanjingUniversityofAeronauticsandAstronautics，Nanjing２１１１０６，China）Abstract：Ｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ，ｗｅｆｉｒｓｔｒｅｖｉｅｗｔｈｅｂａｓｉｃｍｅｔｈｏｄｓｏｆｃａｐａｃｉｔｙｅｖａｌｕａｔｉｏｎｏｆａｉｒｔｒａｆｆｉｃｓｙｓｔｅｍ，ａｎｄｔｈｅｎｉｎｔｒｏｄｕｃｅｔｈｅｏｂｊｅｃｔａｎｄｍｅｔｈｏｄｏｆｃａｐａｃｉｔｙｓｔｕｄｙｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｃｏｍｐｏｎ

3、ｅｎｔｓｉｎｔｈｅａｉｒｔｒａｆｆｉｃｓｙｓｔｅｍ，ｂａｓｅｄｏｎａｄｖｅｒｓｅｗｅａｔｈｅｒ．Ａｎａｌｙｓｉｓｓｈｏｗｓｔｈａｔｔｈｅｒｅｉｓａｌａｃｋｏｆｓｈｏｒｔ-ｐｅｒｉｏｄｃａｐａｃｉｔｙｅｖａｌｕａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄ，ｕｎｉｆｉｃａｔｉｏｎｏｆｃａｐａｃｉｔｙｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ，ａｎｄａｔｔｅｎｔｉｏｎｏｆｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒｗｏｒｋｌｏａｄ．Ｉｎｔｈｅｅｎｄｏｆｔｈｉｓｐａｐｅｒ，ｗｅｐｕｔｆｏｒ－ｗａｒｄｔｈｅｉｄｅａｓｆｏｒｆｏｌｌｏｗ-ｕｐｒｅｓｅａｒｃｈ．Keywords：ｃａｐａｃｉｔｙｅｖａｌｕａｔｉｏｎ；ａｄｖｅｒｓｅｗｅａｔｈｅｒ；ａｉｒｔｒａｆｆｉｃ引言服务

4、能力，也就是容量。由容量的定义可知，气象因素是影响容量评估值的重要方面，要想合理地实施交通空中交通系统容量是指空域单元（跑道、扇区、终流量管理，必须先确定空域单元的服务能力，于是气象端区）在特定系统结构（空域结构、飞行程序）及管制因素成为容量研究的热点，２１世纪初掀起了研究气象规则和安全级别下，考虑可变因素（飞机流特征、人为因素影响的容量评估方法的热潮，形成了百花齐放、百因素、气象因素）的影响，该空域单元单位时间能够提家争鸣的局面。供的最大航空器服务架次。对空中交通系统容量的研［１］究可以追溯到１９４８年Ｂｏｗｅｎ等建立的基于泊松到达流的跑道容量模型，后人在此基础上加入随机因素１气象影响下的跑

5、道容量研究研究对模型进行了改善，并根据到达流与起飞流的关在良好气象条件下，跑道容量主要受航空器到达［２］系建立了经典的跑道容量凸状曲线。随着研究的发服务率的影响，通常利用跑道端航空器平均间隔为参［３］展，跑道容量概念被推广到终端区与航路上，探讨了数建立数学模型，在考虑参数随机变化量的情况下，获相关流量管理与容量评估问题，在对终端区进行结构得单位时间跑道系统的服务架次。然而在不利气象条抽象和简化后，建立了容量评估模型。意识到空域运件出现时，如低云底高、低能见度、场面风、降水、降雪、行时人为因素的主导地位，排队理论被用于分析管制对流活动等，它们直接（如跑道可用性）或者间接（如［４］员工作负荷，基于

6、负荷的模型已经成为扇区容量评航空器间隔要求）影响机场可用容量，虽然有研究显示估的主要手段。随着计算机技术的蓬勃发展，仿真技较低的云底高是实施地面等待措施的重要因素，然而术逐渐成熟，通过细致描绘空域单元组成结构，模拟空各个气象参数对容量的联合作用，使得通过建立数学域单元运行情况，获得贴近现实的容量结果。解析方法获得跑道容量十分困难。众所周知，气象因素是导致航班延误的重要原因建立数学模型的直接方法走不通，学者们转而从之一，延误的原因是由于交通需求超出了空域单元的历史运行数据中寻求帮助。由于地理条件原因，使得收稿日期：２０１７－０６－０６修订日期：２０１７－０７－０３作者简介：刘璐（１９８８－），女

7、，山东青岛人，博士研究生，主要研究方向为空中交通规划与管理方向。·１００·航空计算技术第４７卷第４期旧金山机场饱受大雾影响，机场当局通过变换不同的值１８进行比较取小，由于ＭＡＰ重要的运行指导意义，跑道构型来应对大雾的侵袭，这为容量研究提供了便推动了气象影响下ＭＡＰ修正工作的进行。ＭＩＴＲＥ公［５］［１４］利。Ｂａｌｌ和Ｉｎｎｉｓｓ便根据天气与跑道构型的变化关司提出了一种ＭＡＰ的改进方法，该研究在分