機場地面運行效率問題研究

機場地面運行效率問題研究，關(guān)鍵設施的跑道、滑行道、服務車道之間相互復雜系統(tǒng)條件下確保地面運作起降架次的快速增長，我國大型機場地面運行效空器地面運行角度出發(fā)，從航班在機位上的保、滑行路徑選擇、跑道系統(tǒng)構(gòu)型和運行等四個方機場地面運行效率問題根據(jù)民航局運行監(jiān)控中心的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，我國21個時刻協(xié)調(diào)機場離港航班平均滑出時間和航班平均延誤時間呈逐年增長趨勢。高出不少。例如：亞特機場是一樣的，亞特蘭大機場飛機起降架次卻只有浦東機場的。雖然影響飛機滑出時間出我國主要機場的地面運行效率與美國等國平均滑出時間(分鐘)離港班次亞特蘭大(ATL)芝加哥(ORD)丹佛(DEN)洛杉磯(LAX)達拉斯(DFW)首都(PEK)浦東(PVG)白云(CAN)數(shù)據(jù)來源：1.美國運輸部交通統(tǒng)計局(BTS)；2.民航局《關(guān)于2016年8月份航班正常情、提高地面運行效率的研究方向下面從航班在機位上的保障、航班機位編排和滑行通道使用、滑行路徑選問題。(一)航班在機位上的保障航班在機位上的保障項目較多，如何在計劃離港時間(或者目標離港時間)前完成旅客、行李、貨物保障，完成飛機加油、排污、客艙清潔服務項目，航班具備離港條件，涉及航班保障調(diào)度的各個方面。為了明確了航班各個調(diào)度，提高保障效率。機坪保障設施、設備、人力資源的優(yōu)化調(diào)度是提高航班保障效率的重要課題，在此不過多闡(二)航班機位編排和滑行通道使用場地條件下可以建更多的近機位(廊橋機位)，但存在兩條指廊之間的“港灣滑行通道占用時間沖突存在三種形式，即：同時離位時間沖突、同時進位時間沖突、進位與離位時間沖突，如何定義上述三種沖突狀態(tài)與航空器滑行規(guī)則有關(guān)。一種相對保守的規(guī)則就是在一條通道上只允許一架飛機進位或者離開始滑行指令，另一架飛機可以按照既定路線滑行進位。上述第一種規(guī)則可以達到很高的安全系數(shù)，但是以犧牲效率為前提；第二種規(guī)則的難點在于安全間距的控制，地面管制人員通過目視或者經(jīng)驗判斷顯然無法滿足安全運行要求，。面，目前國內(nèi)機場的機位分配管理系統(tǒng)，一況，不關(guān)注相鄰機位的使用和滑行通道的占沖突情況可能會變得非常普遍，進港飛機在位上等待推出情況變得嚴重；另一方面是優(yōu)束條件，加入機位分配模型中；三是航班機位預分配的優(yōu)化編排，如：同一通道兩側(cè)機位的始發(fā)(早離港)航班，離港時間間隔(如圖5所示)；四是機位和通道沖突的實時監(jiān)控和預變化，通過系統(tǒng)手段實時監(jiān)控機位和通道的沖突制等約束條件，自動搜索并形成調(diào)整目標機位列圖5：始發(fā)航班機位優(yōu)化編排結(jié)果(理想條件下)(三)滑行路徑選擇路徑規(guī)劃是運籌學研究的問題，目前手機和車載導航軟件已經(jīng)具備這方面的功能，它可以提供給用戶多種選擇方案，如：路線最短、時間最短以及其他類似的，按照到達飛機的預計落地時間、離港飛機的預計從通道滑出時間，實種可選擇滑行路徑情況下的總滑行時間，選取最短時間(min)方案。從機場規(guī)劃建設角度來看，多跑道機場航站樓構(gòu)型選擇對于飛機地面滑行效率影響是顯而易見的。以兩條寬距平行跑道、航站樓位于兩條跑道之間這種布局為例，傳統(tǒng)的單體式航站樓布局方式，停放在航站樓中部機位的航班需要飛，不僅滑行距離長，而且沖突點多，相比之下衛(wèi)星式航站樓布局(如亞特蘭大、希斯羅T5、仁川等)，由于每個衛(wèi)星廳之間設置了單條或者多條滑行通需繞滑，距離和時間可明顯降低。按照白云機場圖6：亞特蘭大機場衛(wèi)星式航站樓布局(衛(wèi)星廳之間設置兩條通道)(四)跑道系統(tǒng)構(gòu)型和運行規(guī)劃建設、跑道運行模式角度，從跑道等待位置設置，跑道入口設置，跑道快速出口設置，跑道穿越道和繞滑道設置，多跑道運問題。繁忙機場，離場飛機在跑道端等待起飛現(xiàn)象非常普遍，當跑道端部等待空間不足時，排隊等待飛機會占用滑行道空間，造成滑行道堵塞。如白云機場在道提供更多選擇，當前面飛機故障或飛時，其他飛機可以通過側(cè)邊入口進入跑道，不在跑道端設置一個或者兩個跑道入口，而美國機合理的跑道出口應當是落地飛機在減速到適當速度(標準上，飛機在h離跑道，盡可能減少落地飛機的跑道占用時間，提高跑道使用效率。美國FAA曾資助弗吉尼亞理工學院對跑道快速出口位置設置問題做過深入研究，從跑道物理特性(標高、坡度等)、氣象條件(大氣溫度、風向、風速)、機型組合 (各種型號飛機所占比率)、飛機著陸性能(使用減速板、剎車、反噴等)、跑道干濕條件(干跑道和濕跑道所占比率)等因素入手，研究飛機著陸過程，建了跑道快速出口優(yōu)化模型，優(yōu)化目標就是研究機隊加權(quán)平均跑道占用時間最短條件下的出口位置、數(shù)量和類型(角度)。國內(nèi)機場在規(guī)劃設計時，一般是按照經(jīng)驗，如在距離跑道端1900m、出快速出口的最佳位置。因此，在實際運行過程中，跑道出口效率并不是處于到達停機坪，內(nèi)側(cè)跑道起飛飛機必須留出足夠的時間間隔來滿足飛機穿越要求。因此，當飛機穿越量不斷增加后，對內(nèi)側(cè)跑道起飛時刻的占用會不斷增加，跑道運行效率受到一定影響。為減小飛機穿越對跑道時刻占用影響，一種機在穿越道口等待，當內(nèi)側(cè)跑道留出足夠穿越間隔時，多架飛機同時穿越，減少穿越次數(shù)；另一種方案就是在跑道端修建繞滑道，到達飛機無需在穿越道口等待，可通過繞滑道到達近面和起飛爬升面的限制，另一個就是要避免從跑道另一端起飛飛機目視到繞滑飛機(機組可能會誤以為繞滑飛機是跑道入侵飛機)。亞特蘭大機場采取了一種方案來解決這個問題，其在多跑道運行條件下，要盡量保持跑道使用的均衡，這種均衡表現(xiàn)在兩個方面，一方面是各條跑道使用量相對平衡，一旦使用量向其中一條跑道傾斜，就可能會導致一條跑道在滿負荷或者超負荷運行，大量飛機在排隊起飛或著相對應，而走廊口又與航線衡，就需要在航班計劃時刻編排時將時間區(qū)素考慮在內(nèi)。例如，以下是國內(nèi)某機場兩條與建議我國機場目前正在經(jīng)歷從量變到質(zhì)變的過程，要順利實現(xiàn)這個過程，就需要全面提高效率，提