首都机场终端区多进港队列排序优化策略与仿真

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1、第30卷第l期2012年2月中国民航大学学报JOURNALOFCⅣILAVIATIONUNIVERSITYOFCHINAVDl-30No．1Febmary2012首都机场终端区多进港队列排序优化策略与仿真高伟，陈咪娜(中国民航大学空中交通管理学院。天津300300)摘要：在现行可用空城中。通过流量管理策略与进港航班队列优化相结合可提高机场运行容量。以终端区航路航线间隔和扇区容量为约束．通过合理分配机场终端区边界的进港口流量，以总进场排队等待时问最短为目标．提出了协同调配流量和机动分流两种新策略，达到提高机场运行效率的目的。以首都机场为例．利用计算机仿真验证．结果表明：与现

2、状运行相比较采用的优化策略排队进场可使进场延误和等待时间减少，并使离场正常率提高8％左右。关键词：机场容量；多进港排队；优化；间隔；仿真中图分类号：U8文献标志码：A文章编号：1674—5590(2012)01—0026埘Optimizationandsimulationofmulti-arrivalqueuesinterminalareaofBeijingcapitalinternationalairportGA0Wei，CHENMi-na(AirTr,gficManagementCollege，CAUC，Tianjin300300，China)Abstract：Inc

3、urrentavailableairspacesystem，arrival／departuresequenceoptimizationcombinedwithflowmanagment舾afeasiblemethodhasbeenappliedtoenhanceairportoperatingcapacity．Giventheconstraintofterminalrouteseperationandsectorcapacity，aimedatminimizingthetotalarrivalsequencewaitingtime，allapproachforoptimi

4、zationofarrivalsequenceinairportterminalareathrougheffectiveshuntingentryflowisproposedforthefirsttime，whichleadstomoreefficientutilizationofexistingrunwaycapacity．ThenBeijingcapitalinternationalairportoperationalsimulationisillustrated，bythewayofcomputersimulation，thefeasibilityofthesetw

5、okindsofstrategieswasdemonstratedbythesimulationresultsthatthearrivaldelayandwaitingtimebothcanbedeclined，andthedepartureflightregularityisimprovedabout8percents．Keywords：airportcapacity；multi—arrivalqueue；optimization；seperation；simulation在民航运量位居世界第二的中国，空域繁忙拥塞是导致航班延误的重要原因，在现有空域结构下如何提高进出能

6、力和运行效率llI，并且减少航班延误是研究重点。从优化飞机起降排序方面提高多跑道机场运行容量已有一定的研究[21，GilboE综合考虑进出港点和跑道系统，提出了进离场队列优化模型，并用大量例子验证其有效性131。张洪海引入航空公司之间的公平性建立了容量利用和流量分配优化模型，用遗传算法求解模型悯。杨尚文基于动态容量的进离场航班流量建立了绝对、偏差和相对鲁棒性优化模型，用捕食搜索算法，设计了寻找鲁棒最优解的算法流程161。针对终端区飞行冲突问题。张众等人结合进港队列排序提出了带噪声的冲突解脱算法171。丁峰采用滑动排序窗算法优化终端区飞机进港队列嘲。刘丹等人建立了基于蚁群算

7、法的多跑道起降航班动态排序模型191。王飞等人对着陆飞机排序问题使用混合人工鱼群算法进行了仿真计算【10l。但是，上述方法理论性强。计算复杂，实际应用少。本文利用仿真工具SIMMOD建模，考虑终端区范围内对机场进离港延误有影响的限制因素【IlJ，分析各种进场等待延误情景，设计多队列等待最短时间进入排序的策略，建立优化目标函数，使进、离场平均延误时间减少，并以首都机场进出港航班比例均衡繁忙时收稿日期：201I--09—23：修回日期：2011-ll一24基金项目：国家自然科学基金项目(61039001)作者简介：高伟(197l一