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.     

平行跑道容量评估中跑道相关性的确定

阐述平行跑道相关性的机理,归纳各种制约平行跑道运行容量的因素,对比单跑道容量评估方法,针对不同运行模式提出容量评估思路。从实际工作和民航局标准的角度对评价方法进行简化。并以首都机场为实例验证评估方法。     

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.     

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。     

机场近距平行跑道进近方法研究

本文首先简要介绍了现时平行跑道的运作方式，探讨了所面临的问题，然后综述了如何提高近距平行跑道容量的主要进近方法，包括NASA Langley的AILS(空中侧向间隔信息)系统、Jonathan Hammer提出的配对进近方法等，并对其利弊进行了系统分析。指出AILS系统适应于近距平行跑道，并具有相对可靠性，但是离实际投入使用尚存在一定的距离；而配对进近方法可以使用于极近距平行跑道，它能通过减少前后机之间的纵向间隔而增加机场的进场飞机流，但这种进近方法要求的条件比较苛刻，对于风速、最后进近速度和加速度等十分敏感。     

基于多智能体建模和蒙特卡洛仿真的跑道容量评估

分析了飞机编队动力学特性以及机场组织模式、管制方式和飞行方式等特征,建立了跑道容量计算模型和跑道运行模型;以中距平行双跑道半混合运行模式和混合运行模式作为典型场景,综合运用多智能体建模和蒙特卡洛仿真方法,计算了不同运行模式下跑道容量;设计正交仿真试验,研究了跑道容量与运行模式、起降比例、出动间隔、机型比例、编队数量和环境因素的关系。仿真结果表明：相比于半混合运行模式,混合运行模式的起飞容量平均增加了55.2%,着陆容量平均减小了6.2%,总容量平均增加了28.5%;随着出动间隔从60 s增加到180 s,半混合运行模式的总容量减小了27.2%,混合运行模式的总容量减小了24.9%;随着机型比例从0增加到1.0,半混合运行模式的总容量减小了29.7%,混合运行模式的总容量减小了29.2%;随着平均编队数量从1.9增加到3.2,半混合运行模式下的总容量增加了9.8%,混合运行模式的总容量增加了7.1%。可见,混合运行模式的性能整体优于半混合运行模式,跑道容量与任务出动方式密切相关,需要根据任务出动方式合理选择跑道运行模式。     

多跑道机场停机位分配仿真模型及算法

基于传统滑行路径和停机位等待的理念, 建立了多跑道机场停机位分配仿真模型, 在满足场面运行安全约束的条件下, 寻求滑行时间最小的分配方案。通过多跑道机场的地面网络数据、运行模式以及航班计划等信息, 利用计算机仿真对模型进行了算法设计, 并对场面的实时运行状况进行了停机位分配的仿真模拟。仿真结果表明: 该算法与随机分配算法相比, 多跑道机场的地面容量提高了4.6%, 冲突探测与解脱的次数降低了10.7%, 最大延误减小了34.8%, 因此, 机场场面的运行效率得到提高, 所提算法有效。     

跑道容量的概率模型及容量曲线

跑道容量通常可用跑道容量曲线来表示, 它表示了起飞着陆容量间的相互制约关系。从管制员的工作角度出发, 以ASAC容量模型为基础建立了跑道容量的概率模型及其C语言实现, 以实际机场统计数据, 对单跑道容量曲线进行了计算和分析。模型计入了管制规则、进近(起飞) 速度、位置不确定性、风速、跑道占用时间、机型组合等随机变量的影响     

关联交叉口延误计算模型研究

为了弥补传统延误模型仅研究单个交叉口的不足,搭建了关联交叉口"相位差-延误"模型,用以定量分析关联交叉口运行情况.模型基于交通稳态理论(Webster延误模型),考虑关联交叉口交通流量、配时方案、相位差、路段长度等影响因素,可以动态反映关联交叉口相位差与延误之间的关系.用具体的算例说明了公式的使用方法,对提出的关联交叉...     

信号交叉口延误的计算模型分析

信号交叉口延误的测算,是城市道路交通运行分析和评价的核心之一。经典的Webster模型因其自身的局限性,并不能用来计算拥挤条件下的延误。在拟全面、综合的分析各种延误计算模型的假设前提、建立过程和适用范围的情况下,提出根据饱和度不同而分别选用Webster模型和Akcelik模型来计算交叉口延误,最后讨论延误计算模型在交叉口设计中的应用。     

机场跑道容量评估模型和估计方法的进一步研究

从管制员的角度出发, 给出了跑道容量的定义, 分析了影响跑道容量的因素, 建立了到达和离场容量估计模型, 给出了多种情况下跑道容量的计算方法, 针对首都国际机场跑道的实际, 开发了机场跑道容量评估系统, 仿真结果验证了所提模型和方法的可行性。     

梯度法优化下的机场跑道容量结构分析

梯度法(又名最速下降法)是计算机数据优化的经典算法,通过设定选定区域内的任意两个参数进行比较,从而逐步缩小选定区域范围,直至找出极值。梯度法在计算机数据算法领域运用广泛,运用其基本理论及程序编辑,以成都双流国际机场跑道容量结构为例进行分析,找出使用频率及规律,对加强重点季节时段的监管、预测跑道容量、评估跑道运行能力、考量机场饱和度具有重要意义。将计算机中成熟的优化算法运用到民航数据统计及管理中,也是未来民航业发展的趋势。     

环形交叉口通行能力分析

环形交叉口具有节约时间、减少事故、节约经费、美化环境等优点。环形交叉路口作为一种重要的交通形式,应用广泛。随着我国交通的发展,环形交叉口的作用越发重要,为提高其通行能力,缓解交通压力,有必要对其通行能力的计算方法做进一步分析。     

城市道路最大出行距离计算模型

为了合理体现交通事故延误对出行者路径选择的影响, 提出了随机状态下的交通事故时间延误模型。将交通事故的随机性、持续时间和道路通行能力等不确定性因素引入到交通分配模型中, 并对路径选择模型进行修正。分析了各等级道路最大适宜出行范围, 根据修正的路径选择模型, 采用逐次交通分配方法, 得到各等级道路的出行周转量和出行距离, 并与不考虑交通事故延误时的出行距离进行了对比分析。分析结果表明: 当考虑交通事故延误时, 支路、次干路、主干路、快速路的最大出行距离分别为2.000、2.946、4.054、5.963 km; 当不考虑交通事故延误时, 支路、次干路、主干路、快速路的最大出行距离分别为2.000、3.000、6.000、10.000 km; 交通事故延误是影响出行者路径选择的重要因素; 当考虑交通事故延误时, 高等级道路的最大出行距离变小。相比于传统的路径选择模型, 本文模型更优。     

容量限制与运输模式联合选择的综合客运枢纽布局模型

分析了传统的综合客运枢纽布局优化模型, 同时增加运输模式与中转能力的约束条件, 提出了改进后的综合客运枢纽布局优化模型, 并设计了改进的遗传算法对其求解。应用LINGO软件进行有效性检验, 分别计算了8节点与50节点Solomon标准测试数据, 并将改进模型与经典算法进行比较。计算结果表明: 当应用LINGO软件计算8节点Solomon标准测试数据时, 平均运算时间为5 043s, 最优成本为1 952 418元, 应用遗传算法与MATLAB软件计算的平均运算时间为62s, 最优成本为1 955 900元; 当应用遗传算法与MATLAB软件计算50节点Solomon标准测试数据时, 平均运算时间为574s, 最优成本为8 500 600元; 当计算25节点的AP数据且枢纽节点数量为3时, 平均运算时间为612s, 最优成本为155 148元, 比经典算法降低了108元。可见, 改进模型有效。     

基于交通流生存函数的交叉口通行能力计算模型

针对基本通行能力不能全面反映道路交通状况的缺点, 提出了城市道路随机化通行能力概念; 依据评价体系定义交通中断与持续中断, 量化了城市道路交通拥堵程度; 研究了现有通行能力估计方法, 利用乘积限与寿命分布列构造并估计了交通流分布函数; 结合交叉口各入口交通流数据特性改进传统连续交通流参数模型, 提出了基于交通流生存函数的交叉口通行能力计算模型; 将该模型估计结果与道路通行能力手册HCM2010中的模型估计结果和交叉口实测流量进行误差对比。分析结果表明: 生存函数模型计算出的中断、持续中断交叉口通行能力与HCM2010中的模型计算结果误差均值分别为0.162 1与0.116 4, 方差分别为0.029 0与0.015 2, 两者误差波动均较小; 提出的计算模型结果与实测较大流量相对误差分别为9.720%、3.822%和4.936%、4.779%, 统计意义下提出的计算模型相对误差为5.871%, 估计效果稳健; 城市道路交通中断次数、可接受中断概率、交通流、速度与道路通行能力之间存在生存函数乘积限对应关系, 研究交叉口的通行能力为7 632 pcu·h^-1, 提出的计算模型估计结果更具有可靠性。可见, 提出的计算模型适用性较好, 特别在不同拥堵程度的城市道路交通区域, 通过可接受中断概率估计通行能力, 可为城市道路交通组织与管理部门提供优化目标、科学决策和易于接受的理论依据。     

诱增交通量计算模型研究

通过对诱增交通量的定义和组成进行明确的界定,参考已有的经验,对诱增交通量的每个组成部分分别进行计算,最终可得出较为简单实用的诱增交通量计算模型。