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为提高跑道的利用率,对飞行区布局为“目”字形状的机场改建快速出口的问题进行了系统研究. 分析了飞机在快速出口中滑行的过程,得出了跑滑间距和中间联络道之间的可用距离为限制“目”字形机场改建快速出口的影响因素. 在此基础上,建立了快速出口距离的数学模型,分析了现有机场改建快速出口时沿跑道方向的限制条件,得出了典型飞机在不同机场运行时快速出口角度为30°、45°、60°条件下,飞机滑行速度和跑滑间距及快速出口距离之间的关系曲线. 最后应用本文所得的结果对某机场使用两种飞机情况下改建快速出口的可行性及限制条件进行了分析,提出了改建方案.     

现有机场改建快速出口的可行性分析

为提高跑道的利用率,对飞行区布局为“目”字形状的机场改建快速出口的问题进行了系统研究. 分析了飞机在快速出口中滑行的过程,得出了跑滑间距和中间联络道之间的可用距离为限制“目”字形机场改建快速出口的影响因素. 在此基础上,建立了快速出口距离的数学模型,分析了现有机场改建快速出口时沿跑道方向的限制条件,得出了典型飞机在不同机场运行时快速出口角度为30°、45°、60°条件下,飞机滑行速度和跑滑间距及快速出口距离之间的关系曲线. 最后应用本文所得的结果对某机场使用两种飞机情况下改建快速出口的可行性及限制条件进行了分析,提出了改建方案.     

基于跑道出口滑行道选择的机场滑行路径优化

为更好的研究航空器在机场滑行路径优化问题,对航空器在着陆后滑行运动过程进行分析,选择最优的跑道出口滑行道脱离跑道,并结合滑行冲突约束条件建立航空器滑行路径优化模型,采用基于改进遗传算法的滑行路径优化算法对模型进行求解。算例分析结果表明:航空器的全局滑行时间减少,着陆航空器对于跑道的占用时间减少,可见算法可行。     

军用机场跑道长度设计方法

针对军用机场跑道可能受袭的主要方式,为了使机场道面受到破坏后能快速地在跑道上选取最小起降带起飞着陆,提出了考虑最不利道面破坏区域的跑道长度数值计算方法.通过本文设计方法和现行设计方法对二级机场部分机型的跑道基准长度进行计算比较,发现所增加的跑道长度不长,结果表明此方法对跑道长度设计是可行的.     

白云国际机场第三跑道正式启用

<正>历时两年多,白云机场第三跑道在2月5日——春运第二日正式启用。为做好第三跑道启用、完成机场跑道和滑行道编号的切换工作,白云国际机场2月4日23时30分便停止接收航班起降,2月5日零时关闭机场,8时重新开航。这条曾被专家称为将与京沪争霸国际航线的第三跑道,位于白云机场现东跑道东侧400米处,跑道长3800米、宽60米,飞行区等级指标为4F,     

大型机场进场航空器联合调度模型

为减少进场航空器总延误与总滑行时间,研究了大型机场进场航空器联合调度问题;分别以跑道排序时间跨度和总延误加权和最小、被分配至远机位航班数量最少、进场航空器总滑行时间最短为目标函数,构建了跑道、停机位、滑行道三大系统的正向联合调度模型;在此基础上引入停机位再调整模型,通过调整额外滑行时间较大的航空器的停机位指派方案对滑行...     

航空器推出决策的优化研究

航空器推出决策一直是机场场面管理的重要研究方向和研究难点．目前,航空器推出决策一般是基于航班飞行计划和地面管制员而给出的,基于航班飞行计划是一种被动型不灵活的手段,地面管制员是根据人工估计滑行道的航空器架次和起飞跑道容量,从而发出推出许可指令,这种做法造成了跑道和滑行道利用率的降低．文中提出一种基于场面监视系统的航空器推出决策优化方法;然后建立了航空器推出决策优化模型,并使用最有可能状态（MLS）启发式算法进行求解;最后对武汉天河国际机场的航空器推出决策优化进行仿真验证,结果表明,优化的航空器推出决策与传统方法相比跑道利用率最大可提高4．8％．     

机场滑行道桥结构设计中军用飞机荷载作用的确定

利用有限元建立军用机场滑行道桥结构分析模型,通过分析5种军用飞机相关主起落架构造及多项荷载参数,对军用飞机荷载作用机场滑行道桥不同位置时的结构内力作用响应进行对比分析。结果表明,不同军用飞机作用滑行道桥不同位置时,其内力分布相似,但大小是不同的。综合分析可以得出,滑行道桥内力作用主要受飞机种类及相关荷载特性影响。在设计军用机场滑行道桥时,机型A与机型B、机型C与机型D荷载可以等效代替;5种飞机同时使用一个机场时,设计荷载主要以C、D机型为主。     

机场跑道长度可靠性设计方法

将可靠性理论引入跑道长度计算,对有关变量作了统计分析,获得了空气相对密度、风速、驾驶误差系数、着陆接地点到跑道端的距离等变量的分布规律。采用遗传算法和重要抽样法进行了跑道长度可靠度分析,提出了一种基于可靠性理论的跑道长度设计方法,对永备机场进行了可靠性评价,其平均失效概率是4 75×10-4,实际失效概率为2×10-43×10-4,两者比较接近。计算结果表明可靠性方法对跑道长度设计和安全性评价是可行的。     

采用IRI评价机场道面平整度的适用性

提出一种采用国际平整度指数(IRI)评价机场道面平整度的适用性综合分析方法,建立了1/4车辆模型与飞机的动力学模型,采用IRI和飞机重心处竖向加速度(VACGA)作为机场道面平整度的评价指标,利用MATLAB/Simulink建立了IRI和VACGA求解模型;以正弦函数形式的不平整激励模拟机场道面纵断面的微波起伏,在不同振幅、波长和滑行速度条件下定量解析IRI和VACGA的分布特性。计算结果表明:VACGA和IRI均与振幅成正比;IRI的敏感波段为波长1~5m的短波,并在波长为2m时达到最大;飞机在200km·h~(-1)滑行速度下,VACGA随波长的变化呈现3个波峰,并且在波长为15m时达到最大波峰;当飞机在滑行道的滑行速度小于40km·h~(-1)时,VACGA的敏感波段为2.3~7.2m,基本分布在IRI的敏感波段内,说明滑行道平整度的评估可采用IRI,但当飞机在跑道的滑行速度大于60km·h~(-1)时,VACGA敏感波段为6.4~23.6m,分布在IRI不敏感波段内,说明当飞机在跑道的滑行速度较高时,采用IRI检测机场道面平整度是不合理的。     

机场跑道交通量纵向分布研究

针对当前对机场交通量分布认识不全面的问题,重新审视现有机场道面交通量分析方法,提出了机场交通量纵向分布的概念,并计算出飞机在起飞和着陆两种情况下交通量纵向分布的数学方程,完善了机场道面交通量分析方法,为机场跑道平面设计和道面设计提供更为可靠的理论基础。同时分析了跑道交通量纵向分布的影响因素,发现飞机种类与性能、跑道两端起降概率以及跑道长度等多因素对跑道交通量纵向分布有较大的影响。     

基于时间富余度控制的滑行道调度优化模型

针对机场场面运行中部分航空器剩余滑行时间较短、准时性低的现状,研究滑行道调度优化问题。在构建基于时间富余度控制的滑行道调度优化模型中,优先考虑以剩余滑行时间为主的航空器动态优先级;以我国某大型机场的场面运行数据为基础,采用生物地理学算法进行仿真验证。结果显示：与经典的先到先服务策略相比,航空器到达滑行终点的误差由1499 s降至553 s,降低了63.1%,冲突航空器到达误差从371 s降至147 s,降低了60.3%;在冲突解脱方面,由剩余滑行时间较多的航空器承担更多的冲突等待,有效减少航空器滑行冲突次数,保障后续停机位指派与跑道调度的有效性,大大提高了滑行道的滑行效率。     

基于EHPN的A-SMGCS机场滑行道运行控制建模

针对先进机场场面引导与控制系统(A-SMGCS)中滑行道运行控制建模,提出一种基于扩展层次Petri网(EHPN)的建模方法。将滑行道分为交叉口和直线段模块,然后对模块内部的航空器行为进行封装,形成基于扩展Petri网的过程层通用模块,并进一步采用同步合成技术建立过程层模型。利用面向Agent的着色赋时Petri网建立决策层通用模块,同时将场面运行控制知识与模块的库所和变迁集成,增强模型的智能决策能力。采用某机场12h滑行道运行数据进行了仿真试验。研究结果表明:基于EHPN模型的仿真,其直线段和交叉口冲突次数分别为6次和11次,滑行道系统总延误为346s,与SIMMOD仿真模型效果相近,因此,该建模方法有效。     

基于侧风的跑道方向确定方法研究

跑道方向确定是机场规划设计的关键工作之一,确定跑道方向的主要依据是风保障率。针对当前在确定跑道方向过程中,风保障率计算方法精度不高、过程繁杂、结果单一的状况,通过分析风向与跑道方向之间的关系,建立了各个风向改算侧风的方法。依据全年风统计表,按照规定的最大侧风要求,计算了某机场地区8个跑道方向的超限侧风频率,拟合了超限侧...     

考虑轮迹横向偏移的机场水泥道面分仓设计

分仓设计是机场水泥道面设计的重要内容。针对现行规范中分仓设计的实用性差的问题,考虑轮迹横向偏移,参考荷载作用次数中通行-覆盖率的计算,得出了荷载作用最小覆盖次数位置的理论计算公式;在此基础上,结合现行道面设计规范要求,给出了道面分仓设计方法;并进行了案例分析。结果表明,给出的考虑轮迹横向偏移的机场水泥道面分仓设计方法切实可行,具有较强的实用性,可为机场跑道和滑行道道面分仓设计提供理论参考。     

跑道容量仿真模型分析

跑道容量是指在一定的运行条件下,跑道在特定时段内所能服务的起降飞机的最大架次数,对正确地估计跑道容量,减少机场延误有重要作用。在回顾以往的跑道容量计算模型的基础上,使用仿真软件建立单跑道机场的仿真模型,计算仪表飞行条件下单条跑道的容量和延误,并绘制出相应的容量一延误曲线。     

近距平行跑道间隔确定方法

应用最不利环境下的尾流运动特性,研究了近距平行跑道相关平行进近模式下配对飞机斜距、进近下滑角和机型组合对跑道间隔的影响,利用最小尾流间隔标准和NASA侧风统计数据,并根据机型参数,提出了跑道中心线间距和跑道头错开间距的确定方法.分析结果表明:当配对前后机的斜向间隔标准一定时,跑道头错开间距随中心线间距和配对后机下滑角的增大而减小;当配对前后机下滑角相同时,跑道头错开间距随中心线间距和斜向间隔标准的增大而减小;当跑道中心线间距为380m,前后机下滑角均为3°,斜向间隔标准为2 780m时,长沙黄花国际机场跑道头错开间距应不小于1 483 m,符合国外已授权机场跑道参数.     

场面航空器滑行时空协同优化模型

引入双层规划方法, 研究了场面航空器在滑行道系统中的滑行调度问题; 考虑了成本与冲突对场面航空器运行效率和安全的影响, 以航空器推出延迟时间与滑行路径作为决策变量, 以航空器在滑行道系统中滑行过程无冲突与场面航空器的总滑行距离最短为目标函数, 构建了场面航空器滑行时空协同优化模型; 针对航空器滑行道调度问题的特点, 设计了适用于航空器滑行时空协同优化模型的双层规划算法, 以降低场面航空器滑行距离和等待时间; 为了验证航空器滑行时空协同优化模型及算法的有效性, 对比了先到先服务调度方案的计算结果, 分析了滑行等待时间与滑行距离对场面航空器运行效率的影响。研究结果表明: 场面航空器滑行时空协同优化模型与先到先服务的航空器调度方案相比, 保证了航空器滑行过程无冲突, 将16架次航空器的总滑行距离从40 690 m降至37 700 m, 降低了8%;航空器平均运行时间为254 s, 提升了滑行道系统的整体运行效率; 在复制组数为100与变异概率为0.4的条件下, 采用场面航空器滑行时空协同优化模型能够在412 s内获得最优解, 求解效率与收敛性显著。可见, 采用场面航空器时空协同优化模型在保障航空器滑行安全的前提下, 能有效提高场面航空器滑行调度效率, 降低航空器运行成本, 能够为繁忙机场滑行道调度提供决策支持。      

基于多Agent的机场场面最优滑行路径算法

为了保障机场安全,提高机场运行效率,建立了依据进出港航班滑行时间最短为决策的多Agent模型,模型以多Agent技术为基础,融合了Dijkstra算法的最优路径选择和合同网协议的思想,形成了基于多Agent的滑行路径优化算法,并依据该算法进行了仿真分析.仿真结果表明:与指定航班优先级相比,使用基于多Agent的优化算法处理同优先级航班,总运行时间可减少15 s;基于多Agent的场面运行调整算法可以有效地把航班和机场上分布的滑行道、跑道、停机位等资源组织起来,智能地发现冲突、躲避冲突,达到全局滑行时间最短,因此,该算法可行.     

现有高等级公路改成飞机跑道的承载力分析

战时当军、民用机场遭到破坏,恢复和新建机场困难很大,将现有高等级公路直线段应急改成飞机跑道成为恢复空运保障能力最有效的途径之一。为了研究现有高等级公路起降飞机时的承载能力,首先分析了飞机荷载的作用模式;其次在考虑道面材料特性及飞机荷载特性对道面应力影响的基础上,提出合理的三维有限元结构分析模型,并利用ANSYS有限元分析软件对兼有垂直力和水平力的飞机荷载作用下的道面结构层进行了应力分析,据此得到了高等级公路的承载力,可作为今后高等级公路直线段应急改成飞机跑道的设计计算参考。