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1、80交通与计算机2008年第6期第26卷总145期跑道容量模型与计算方法研究林键白存儒陈灵清刘强(西北工业大学西安710072)摘要单跑道系统的跑道容量问题,是基于对进近段长度、进近速度、起飞速度、跑道占用时间以及尾流间隔标准等对跑道容量影响的研究,建立单跑道容量的数学模型,依据中国民用航空总局(CAAC)规定的尾流间隔标准对跑道的3种容量进行了计算,并和美国联邦航空管理局(FAA)规定的尾流间隔标准的计算结果进行了对比。对比结果表明,该方法有效地提高了跑道的容量。关键词空中交通管理;跑道容量;尾流间隔标准中图分类号:TP391文献标志
2、码:A空中交通流量管理的根本点在于需求和供给量将飞机分为3类:轻型(S)、大型(L)和重型之间相互协调。在战略流量管理的决策与优化(H),并规定了进近时相应的雷达尾流间隔距离中,机场、跑道系统的容量常常成为整个系统的瓶标准。此外美国联邦航空管理局(FAA)也做了颈,常常导致航班在空中等待和地面延误。因此相应规定,如表1所列。准确的评估和优化跑道的容量,可以缓解空中等表1CAAC和FAA雷达尾流间隔标准待和地面延误。后机前机CAAC/kmFAA/nm实际跑道的运行容量往往是在分析模型的结SLHSLH果基础上,加以统计数据修正得到的。在战略流S666333量分析
3、和优化中,目前大多数研究都将跑道容量L1066433[1-2]H12108654视为一个固定值,不受交通流量大小的影响。注:1nm=1.85km本文综述了影响跑道容量的关键性因素,对其容量的评估方法进行了研究。假设对于某种飞机的类型i,在到场或离场跑道容量是指跑道单位时间内能够接受飞机的飞机流中所占的概率是Pi,其后的飞机类型为的最大起降架次,一般情况下用飞机对间隔时间j,它们组成一个飞机对,前机i和后机j是相互独立的,那么可以得出该飞机对占到场或离场的加权平均值的倒数来表示跑道的最大容量。在跑道分析模型中,对于跑道研究的关键参数包括间飞机流的概率为Pij=P
4、iPj。距标准、最后进近速度、进近段长度、跑道占用时1.1到场容量模型间、以及飞机类别及其组合。不同机型的着陆顺设后机的平均最后进近速度为vb,到场飞机[3-5]最后进近段的最小尾流间隔标准为a序也将直接影响到跑道容量的大小。ij,设到达飞机的跑道占用时间间隔为ta。如图1所示,当后1跑道容量模型机速度小于前机速度时,前后到场的2架飞机i,j在分析跑道容量模型之前必须考虑以下几个的最小间隔发生在飞越最后进近定位点之前。此aria假设:飞机对跑道的请求是连续不断的;进近时着陆最小间隔时间为ij=max[ta,ij/vb];当飞机的到达概率完全是随机的;
5、各个参量的随后机速度大于前机速度时,前后到场的2架飞机机误差为期望值为零的正态分布变量[6]。飞机尾i,j的最小间隔发生在跑道入口处。设最后进近ari流间隔标准各国都有相应的规定。中国民用航空段长度为,此时着陆最小间隔时间为ij=maxa局(AviationAdministrationofChina,Civil)发[ta,(ij+/vb)]。代入到场容量公式(1)计算:[7]60布的文件中国民用航空空中交通管理规则Ari=(1)ari(pijij)(CCAR-93TM-R2)根据飞机最大允许起飞重1.2离场容量模型收稿日期:2008-0
6、8-18前机开始起飞滑跑后,后机从等待线进入,直跑道容量模型与计算方法研究林键白存儒陈灵清等81到对正跑道,令这个时间为。再经过时间接间隔时间,2架连续到场的飞机的跑道占用时间到管制员的起飞指令开始滑跑起飞,如图2所示。可以表示为tA=ta+td,交替到离场的情况如图3设后机的平均起飞速度为vb,公共起飞段长度为所示。,离场飞机的跑道占用时间间隔为td,离场飞机d的尾流间隔标准为ij。当后机速度小于前机速度时,最小间隔时间出现在后机起飞时,前后离场dep的2架飞机i,j的起飞时间间隔ij=max[+dtd,ij/vb]。当后机速度大于前机
7、速度时,最小间隔时间出现在前机飞越出航转弯点时,此时前后dep连续离场的2架飞机i,j的起飞时间间隔为ijd=max[+td,(ij+)/vb],得到离场飞机的起飞图32架到场航空器之间有1架离场航空器时间间隔后还要按照CAAC规则进行调整。规则中规定:当先后2架起飞离场的飞机为重型机对于进离场混合运行时,必须遵循以下原则:和中型机、重型机和轻型机、中型机和轻型机,且到场飞机对离场飞机有优先权;在任何瞬间使用同一跑道时,前后飞机的尾流间隔时间不得只能有1架飞机占用跑道;随后到场飞机离跑小于2min。代入离场容量公式(2)进行计算:道入口处小于一个规
8、定的时间不
