机场离场航班推出时隙自适应优化

航空运输量的大幅增加使得机场繁忙程度日益加剧,缓解机场运行压力的主要方式是进行航班推出管理。为制定机场航班推出时隙的高效分配方案,本文设计离场航班推出速率自适应计算方法,实时动态生成未来多个时段的推出速率参考值;构建满足推出速率约束的离场航班推出时隙多目标优化模型,快速求解离场航班推出时隙方案。以成都双流机场为例进行仿真实验,对模型结果进行评估与分析,结果表明模型是有效的。本研究可为预战术和战术阶段的航班推出决策提供推出速率、推出时隙等多粒度管理方式,对实现高效、鲁棒的航班推出管理具有一定参考意义。

基于推出率控制的机场拥挤管理策略研究

当机场产生拥挤或将要产生拥挤时,持续的航班推出滑行势必会造成拥挤程度的恶化,进而增加离场航班在滑行过程中的滑行等待时间。滑行中航空器的发动机是不停歇的,滑行时间的增加意味着燃油消耗增多以及排放物的增加。针对这个问题,提出通过对离场航班的推出率控制来缓解机场拥挤,减少离场航班的滑行等待时间。首先对北京首都机场历史运行数据的统计分析,探索了当前离场航班滑行量与未来15 min进场航班量以及未来15 min起飞率三者之间的规律,提出推出率控制策略及实现方法;然后,设计了推出率的辅助计算程序。最后使用SIMMOD仿真工具对北京首都机场进行建模,并对繁忙时段实施推出率控制。仿真结果显示:通过对离场航班实施推出率控制,选取时段中场面推出滑行量被控制在一个相对较低水平。该段时间内408架次航班平均每架次仅等待了3.3 min,但总的滑行时间减少了63.2 h。

基于滑行时间预测的推出率控制方法研究

针对日益严重的场面拥堵及其导致的航班延误问题,为进一步优化推出率控制策略,提出了基于滑行时间预测的离场推出率控制方法。根据历史数据确定时间窗大小,以绘制机场起飞率饱和曲线;通过相关性分析,建立了基于随机森林的离场滑行时间预测模型;依据推出率定义,给出了基于滑行时间预测的推出率计算方法;选取上海浦东国际机场进行实例分析,结果表明方法可有效提高起飞率的预测精度,同时能减少离场航班滑行量,缓解场面拥堵。

单跑道运行航空器推出率控制策略研究

为提升离港航空器在廊桥推出时机的控制精度,有效减少航空器地面滑出等待时间和燃油消耗,降低机场管制员工作负荷,提出了一种航空器推出率控制的计算方法。首先构建单跑道排队模型和滑行道系统模型,然后提出了推出率计算步骤和控制模型,最后基于机场管制模拟仿真平台,使用首都国际机场样本数据对模型进行了检验。结果表明,在一个高峰小时内实施推出率控制策略之后,离港航空器的平均滑出时间和燃油消耗总量分别下降了73.50%和74.72%,机场管制员的总工作负荷下降了15.11%,表明该方法是可行的。研究结果可为管制单位在繁忙时段合理控制航空器的廊桥推出率提供参考。

基于SIMMOD仿真的机场拥挤时段推出率控制策略研究

当机场地面产生拥挤或将要产生拥挤时,持续的航班推出滑行势必会造成拥挤程度的恶化,进而延长离场航班在滑行过程中的滑行等待时间。滑行中航空器的发动机是不停歇的,滑行等待时间的增加意味着燃油消耗增多以及排放物的增加。针对这个问题,本文提出通过对离场航班的推出率控制来缓解机场拥挤,减少离场航班的滑行等待时间。本文首先对北京首都机场历史运行数据进行统计分析,探讨了当前离场航班滑行量与未来15分钟进场航班量以及未来15分钟起飞率三者之间的规律,提出推出率控制策略及实现方法;然后,设计了推出率的辅助计算程序;最后,使用SIMMOD仿真工具对北京首都机场进行建模,并对繁忙时段实施推出率控制。仿真结果显示:通过对离场航班实施推出率控制,选取时段中场面推出滑行量被控制在一个相对较低水平。该段时间内408架次航班平均每架次仅等待了3.3分钟,但总的滑行等待时间减少了63.2小时。

基于虚拟排序与航空公司自主决策的航班推出策略研究

当机场场面出现拥堵时,新增的航班推出会增加机场的拥堵,同时增加燃油的消耗以及污染物的排放。提出了航班虚拟推出队列方法,以航班停机位等待代替航班滑行道排队等待,可以减少场面拥堵和污染物排放。在该方法的基础上提出了乘客等待时间最小及航班场面滑行成本最优的策略。仿真结果表明,对虚拟航班时隙的调整,可以降低旅客的等待时间、减少航空公司场面运行成本。