机场飞行区资源调度问题研究(三)：研究热点与挑战

全球航空运输需求的持续和迅猛增长,使得诸多大型繁忙机场正面临高频次飞行冲突、大范围空域拥堵、大面积航班延误等一系列严峻问题。本文聚焦飞行区资源调度的研究热点与挑战问题,为机场飞行区资源调度问题研究系列之三。从多维视角对飞行区资源调度问题进行详细分类,梳理近几年在容量预测、跑道配置、态势感知、空地调度、性能权衡等方面的研究热点,并对该领域目前面临的主要挑战进行综合分析。研究成果旨在为机场运行管理理论与应用的可持续发展提供科学指引。     

多跑道协同运行模式优化方法

繁忙机场飞行区运行能力低下导致空中交通拥堵及航班延误现象频发,机场系统亟需扩容增效与排堵保畅。为有效平衡机场容流供需,研究了多跑道协同运行模式优化方法。综合考虑机场布局、交通流特性、气象条件等因素,提出了多跑道协同运行模式分类方法;基于跑道容量包络线理论,通过引入容量损失系数客观反映模式切换特点,建立了多跑道协同运行模式优化模型;结合多目标优化及遗传算法基本理论,设计了带精英策略的非支配排序遗传算法（NSGA）,对模型进行了准确求解。仿真实验表明,模型可对多跑道协同运行模式进行优化配置,有效实现机场容量与流量之间的均衡。与单一固定模式相比,多元组合模式优化效果显著,其中航班延误成本减少了38.1%,航班调整数量减少了46.4%,所提方法可显著提升多跑道协同运行能力,有效提高航班正常性。     

机场跑道最大容量模型研究

目前,存在着三种比较知名的跑道最大容量评估随机解析模型,即FAA,LMI及MACAD,其建模逻辑各有不同.通过对管制规则进行分析,综合了这三种模型中的合理建模逻辑,构建了新的单跑道容量评估模型.该模型考虑了飞机进近速度、公共进近段长度、飞机位置不确定性、跑道占用时间、间隔标准、机型组合等参数,最终输出结果为跑道容量包络...     

多机型影响下跑道结构层动态响应分析

基于丹佛机场跑道5年实测动态响应数据,分析多机型滑行时道面板边板角的应变和位移特征,对跑道各结构层多年压缩变形规律进行分析。结果表明,对于不同起落架构型的飞机,道面应变峰值与主起落架轮轴数量对应。混凝土道面板动态应变峰值随运营年限增加变化较小,主要与实测机型有关。对于B737机型,板底受拉应变小于板顶受压应变;而B747、B777机型,板底受拉应变大于板顶受压应变,说明大飞机对混凝土道面损伤更为严重。基层动态位移响应在跑道各结构层中是最为敏感的,压缩变形波动比较剧烈,压缩率最大;而垫层、土基压缩变形量和压缩率随运营年限逐渐趋于稳定。因此建议机场跑道在设计和施工时,对板角和板边部位基层进行重点处理。     

能见度与跑道视程在塔台管制中的应用

能见度与跑道视程是对航空有重要影响的两个气象要素,都是表示能够看清楚目标距离的概念,但两者之间不能互相代替,且常常在塔台管制应用中产生冲突。本文结合塔台管制实际,提出明确航空器在起飞、着陆阶段的能见度／跑道视程应用方法、互相换算方式等建议,旨在解决空中交通管制员和飞行员对这两个概念的理解偏差及由此所产生的矛盾,保障塔台管制范围内航空器运行秩序,保证航空运行安全。     

基于仿真的跑道容量评估系统设计与实现

系统地介绍了基于仿真的跑道容量评估系统的基本设计与功能,就塔台工作流程进行了详细定义。对仿真过程中最后进近时间的计算提出了简化方法,归纳了仿真中需要的随机变量,就其分布与取值进行了探讨,有效解决了任意比例航班计划下的仿真评估。系统仿真结果表明,通过制定具体的评估策略,该系统可以对各种条件的跑道进行容量评估,并能取得可信的结果。     

北京首都国际机场理论容量曲线的研究

针对首都机场的运行模式,推导建立了双跑道系统容量评估的理论数学模型.基于2003年春运期间的统计数据,使用该模型对首都机场双跑道系统的容量进行了评估.对独立进近和独立离场模式以及相关进近和独立离场模式下的两套理论容量曲线进行了对比和分析.     

精密跑道监视器——增机场容量的新技术

精密跑道监视器实际上是电扫描单脉冲二次监视雷达系统，通过它能充分提高跑道的利用率，获得良好效益。本文将扼要介绍其系统组成、主要技术性能指标和运用情况。     

在雷达管制条件下机场跑道容量的确定

制定一个机场的建设规划时,准确定义该机场的运行容量,确定该机场的建设规模和投资方向,具有明显的经济价值和实用意义。随着北京、广州等大的终端管制区相继实施雷达管制,在雷达管制条件下明确一个机场的跑道运行容量,将为实施该机场的空中交通管制指挥和流量控制管理等提供基本依据。本文将着重介绍机场跑道理论容量的确定方法。一、容量的定义在此提到的容量定义通常包括机场容量、理论容量、运行容量和计划容量四层含义。（1）机场容量是指一个机场系统允许通过的旅客流量或航空器流量的通称,它取决于候机楼设施、跑道系统和终端…     

机场飞行区资源调度问题研究(一)：基本概念与框架

世界航空运输系统的一体化、协同化和智能化发展对机场飞行区资源调度精细化管理和空中交通运行高效化管控提出了高要求。本文聚焦机场飞行区资源调度的基本概念与框架问题,是飞行区资源调度问题研究系列之一。从国际公约、理论研究和行业规范视角界定飞行区的基本概念,分析飞行区的一般运行过程和资源调度内涵。对飞行区资源调度体系涉及的理论方法、系统工具、管理机制等要素及逻辑关系进行系统总结。研究成果旨在为机场运行管理理论与应用的可持续发展提供科学指引。