高角度进近下的近距跑道容量计算方法研究

为了提高机场的运行效率,许多机场规划建立近距平行跑道。国外引进高角度进近运行模式概念,结合运行规则,建立了近距平行跑道高角度进近与传统进近相结合下的典型跑道着陆、起飞和混合运行时的跑道容量计算模型。通过利用MATLAB进行仿真计算,得出当两条近距平行跑道只用于航空器着陆时的跑道容量为65架次/h,只用于起飞时的容量为62架次/h,一起双降情况下的跑道容量为67架次/h。结果显示:采用高角度进近和传统进近相结合的运行模式能大幅度提高跑道容量,计算结果对空管的高效运行提供了可靠的理论依据。

近距平行跑道机场绕行滑行道使用策略研究

为了给近距平行跑道机场制定和优化航空器场面运行策略提供理论依据,提升跑道运行安全水平和效率、减少机场运行场面冲突、降低安全隐患。分析并建立基于进、离港航班平均地面滑行时间最小为目标的绕滑(end-around taxiway,EAT)运行决策模型,并以某机场两条近距平行跑道绕滑运行为例,采用数值计算和AirTOp运行仿真软件两种方式验证了该模型的可行性。算例结果表明:由该模型确定的绕滑使用策略,可以同时降低机场进、离港航班的延误水平,提高地面滑行效率。通过对该机场航班运行数据的进一步研究发现,起飞跑道交通密度与绕滑使用率之间存在较为明显的正相关关系,进而提出针对该机场在高峰小时运行架次和起降比变化情况下的绕滑运行策略。

近距平行跑道尾流间隔研究方法综述

本文结合国内外近距平行跑道尾流间隔研究方法现状,剖析了国内近距平行跑道运行模式相关概念。针对尾流流场的研究手段,对理论模型计算、数值模拟以及雷达实测这3种方法进行对比分析。依据探测设备的不同,综述国外两大动态尾流间隔缩减系统的特征及实际运行效果,并对近距平行跑道尾流间隔研究方法作展望。

不同运行模式的近距平行跑道容量分析

根据合适的到达航空器之间的安全间隔,构建了近距平行跑道容量评估模型,通过比较一降一起和两降运行模式下的近距平行跑道理论容量,并结合simmod仿真软件对实例模拟仿真,得出了近距平行跑道运行容量在低能见度离场较多时段时最佳航班运行模式采用一降一起运行模式中的航班一降两起方式,其余时段采用经典的航班一降一起方式。

近距平行跑道配对进近纵向碰撞风险安全评估

近距平行跑道实施配对进近可有效提高繁忙机场终端区容量,解决拥挤问题。为保证配对进近安全运行,研究其纵向碰撞风险,基于定位误差分布和尾流避让要求,考虑配对进近2架飞机的运动过程和时间因素,建立近距平行跑道配对进近纵向碰撞风险评估模型,并给出模型中相关参数的计算公式。最后通过Matlab软件对一算例进行仿真计算,以验证模型的合理性。结果表明:随着时间的增加,配对进近2架飞机间的纵向碰撞风险不断增大,当前机到达跑道入口时,风险达到最大。

近距平行跑道配对进近侧向碰撞风险评估

为研究近距平行跑道配对进近侧向碰撞风险及相关参数对碰撞风险的影响，首先分析飞机位置误差的影响因素；其次基于配对进近的2架飞机实际运行过程和尾流避让的要求，考虑侧向误差概率密度函数截断补偿系数，建立近距平行跑道配对进近侧向风险评估模型；然后计算不同实际导航性能（ANP）条件下的侧向碰撞风险值；最后编制ANP数值表，并建议配对飞机速度差不超过7．5m／s，初始安全间隔为1000～1200m。结果表明，后机采用进近偏角可以有效降低对ANP的要求；大风速时，侧向碰撞风险对风向更敏感。

近距平行跑道容量及延误水平计算模型

为了精确评估近距平行跑道容量及其延误,建立了符合实际运行特点的近距平行跑道运行时空图,借鉴经典单跑道混合运行模式下的容量和延误水平计算模型,对离港航班采取插缝放行,利用双排队系统理论与逻辑推理方法,分别建立了近距平行跑道容量与平均延误水平计算模型,并运用仿真方法对模型进行了验证,将模型计算结果和仿真结果进行了比较。对比结果表明:跑道容量差异率为0.58%,最大平均延误和队列差异率分别为1.7%和1.4%,因此,建立的模型客观反映了近距平行跑道系统实际运行状况,是可行的。

机场近距平行跑道间距和入口错开的选择研究

研究了近距平行跑道规划中的两个关键问题,即跑道中心线间距和端部入口错开。根据不同跑道基准代字组合,给出了近距平行跑道间距的建议值。讨论了跑道入口错开及其不同实现方式对相关平行进近、跑道运行模式、地面运行与效率的影响,给出了入口错开的决策建议。

近距平行跑道相关进近模式容量分析

目前近距平行跑道隔离运行下的跑道容量已经得到广泛重视,而运行潜力更大的相关进近模式下的跑道容量分析研究较少.本文借鉴国外近距平行跑道相关进近的运行理念,根据近距平行跑道运行的管制规定,通过引入符合近距平行跑道相关进近的时序图,构建相关进近模式下近距平行跑道的两种主要运行模式的容量模型.以上海浦东机场为例对模型进行验证,并对关键参数包括机型比例、相关进近航空器之间的斜距对跑道容量的影响进行分析.结果表明,本文方法准确把握了运行特征,计算结果对空管运行有很大的指导意义.

机场近距平行跑道一起一降模式下的容量计算

通过对传统跑道容量模型的修正并结合相应的飞行程序,得出了近距平行跑道在一起一降运行模式下起飞和到达容量独立计算的数学模型,并且用中国上海浦东机场运行数据进行了验证,表明容量模型具有较好的实用性,从而在实际应用中方便了近距平行跑道容量的计算,同时也提高了近距平行跑道的利用率。

近距平行跑道最大容量模型

针对MACAD(MANTEA机场容量及延误)模型中近距平行跑道容量评估缺乏分析逻辑的问题,采用数学分析方法建立了新的近距平行跑道容量评估模型,引入FAA机场容量模型中的Q逻辑,重点分析并解决了2架降落飞机之间插入起飞飞机概率可能受先前起飞飞机影响的问题,使起飞容量评估更为准确,然后基于美国商用机场的典型数据,分别利用MACAD模型及本模型对其进行容量评估。结果表明:虽然与MACAD模型所得结果基本一致,但本模型更符合跑道容量包络的定义。

近距平行跑道配对进近运行间隔研究

相比于目前广泛运用的近距平行跑道一起一降模式,配对进近模式更能发挥跑道的容量潜力。在配对进近模式下,前后机之间的运行间隔是十分小的,因此需要得到兼顾安全与高效的间隔值。考虑前机错误近进和尾流对后机的影响,通过分析前后机在配对进近时的运动过程和时空变化,建立运动学模型,对配对机的纵向间隔问题进行求解。以上海虹桥国际机场为例,得出前后机的最佳起始纵向间隔为1 711 m。

近距平行跑道配对进近中的碰撞风险分析

针对近距平行跑道的配对进近运行方式进行了介绍,并应用Monte Carlo方法模拟得到在有或无避让机动时前后机的碰撞风险,其中有避让机动的情况分别考虑了3、5、8 s的延迟,采用较为严格的安全目标水平,得到当前机错误进近发生在最后进近定位点(FAF)之前及进近中任何位置时,前后机需要保持的最小纵向间距,对采用3°偏置进近程序时的碰撞风险进行了分析,得到保证安全的最小纵向间距,为我国更好地引入并实施近距平行跑道配对进近提供了理论基础.

近距平行跑道配对进近程序及其碰撞风险研究

为了有效提高跑道的运行效率,引入了近距平行跑道配对进近运行模式,对前后两航空器从最后进近定位点到跑道入口过程进行了图示,呈现了其速度和间距的变化。基于假设条件,结合其进近过程,建立了相关的运动学模型,分析该过程中飞机对之间碰撞风险的变化情况。分析了初始间隔、最大允许间隔等参数的变化对前后两机碰撞风险的影响。通过算例仿真,验证了该模型的有效性,并能够将最大碰撞风险控制在3. 471×10^(-11)次/飞行小时。

基于SPN的近距平行跑道容量建模与分析

跑道理论容量计算是机场容量评估的一项重要内容。传统方法是针对跑道实际运行情况建立特定的数学模型进行粗略计算,本研究则采用随机Petri网(stochastic Petri net,SPN)建立通用的近距平行跑道运行模型,通过同构马尔科夫链,建立系统稳态概率表达式,进而建立跑道容量数学模型。在此基础之上,将跑道容量的影响因素映射成相应变迁的激发率,通过对激发率的调整,实现了不同条件下交替起降近距平行跑道容量的计算与分析。与传统方法相比,该方法所建模型可复用性强,参数调整更为灵活,为跑道理论容量的计算与分析提供了新的解决方案。

近距平行跑道配对进近微观跟驰模型研究

配对进近程序可有效提高近距平行跑道容量,是目前国外航空界理论研究热点问题。为提高配对进近程序的安全性,针对近距平行跑道配对进近方式下的跟驰现象,通过量化人为因素及尾流传播特性对配对进近两机纵向距离的影响建立配对进近微观跟驰模型,对影响两机运动状态的因素进行详细分析,提出改进的配对进近安全区计算方法。最后通过算例仿真对安全区变化特点进行分析,采用实际运行数据计算出国内三大机场的近距平行跑道施行配对进近时的有效起始安全区及有地面效应影响时的安全区。

基于统计分布的近距平行跑道配对进近纵向碰撞风险评估

对近距平行跑道实行配对进近有助于缓解空中交通拥堵现状,增加机场终端区空域容量。为更准确地评估配对飞机的纵向碰撞风险,考虑配对进近过程,将其分为5个阶段。研究飞机进近纵向定位误差的统计分布,通过分析广播式自动相关监视数据得到拟合效果最佳的无界约翰逊分布。综合考虑前机偏航和尾流的影响,计算各阶段配对飞机的纵向间隔,建立配对进近纵向碰撞风险评估模型。为检验模型的有效性,利用MATLAB进行算例仿真。计算结果表明,配对飞机纵向碰撞风险在前机飞越其跑道入口时达到最大值7.87×10-14,该模型可以将配对进近全程的纵向碰撞风险控制在安全目标水平之内。

配对进近运行模式下近距平行跑道容量研究

配对进近是提高近距平行跑道容量的运行模式。通过分析近距平行跑道配对进近运行模式的特点,借鉴单跑道容量模型的基本思想,针对三种不同运行方式(全部用于降落、两个到达单元之间插入一架起飞飞机、两个到达单元之间插入两架起飞飞机),分别构建了配对进近运行模式下的近距平行跑道容量模型。算例表明,所提出的模型具有可行性,同时也证明了配对进近能有效提高近距平行跑道的容量。

相关运行模式下的近距平行跑道容量计算方法研究

为提高近距平行跑道的系统容量,研究了相关平行进近运行模式下跑道间隔、进近下滑角和机型组合对跑道容量的影响。根据ATC间隔标准建立了相应的近距平行跑道容量计算模型。计算表明,在安全运行允许的条件下,跑道间隔相同时,跑道容量随下滑角的增大而提升;下滑角相同时,跑道容量随跑道间隔的变化并不敏感。模型在上海虹桥机场的应用表明,采用3°下滑角的跑道到达容量比现阶段提升18.3%;采用5°下滑角,到达容量提升32.1%。

近距平行跑道基于相关平行进近模式排序研究

近距平行跑道基于相关平行进近模式排序能最大限度地提高跑道运行能力.介绍了相关平行进近模式,以总延误成本最小为目标函数,综合考虑跑道约束、着陆时刻约束、配对约束、排序约束和间隔约束等约束条件,建立了着陆航班排序模型,采用改进的先到先服务算法求解,得到各航班的延误成本以及总的延误成本.以上海虹桥国际机场为例,结果表明近距平行跑道采取相关平行进近模式较一起一降模式能很大程度地减少延误成本.