航空航天专业 成都双流终端区容量及其评估方法.doc

成都双流终端区容量及其评估方法 摘 要 本文是基于成都双流终端区双跑道运行的现状进行分析研究。通过对双流机场的双跑道运行条件和对其终端区的具体情况分析，结合文献中的内容提出了终端区容量的基本定义，对终端区容量的基本情况进行了说明，介绍了典型终端区空域与一般管制过程的特点，分析了影响双流机场终端区容量的常见因素并对于可以进行改善的因素提出了相关建议，介绍了对终端区容量建模过程进行合理简化的基本假设和思路，并在此基础上利用概率与数理统计的算法，建立了终端区的基本容量的模型。 关键词：成都双流机场；终端区容量；终端区空域；管制过程；容量评估模型 Chengdu shuangliu terminal capacity and its assessment method Abstract This article is based on the current situation of Chengdu Shuangliu terminal area of two runways running operation analysis. Proposed the basic definition of the capacity of the terminal area through the analysis of the double dual runway airport operating conditions and terminal area in and around the specific circumstances, combined with the contents of textbooks, described the capacity of the terminal area, a typical Terminal Area airspace and control characteristics of the process, the common factors that affect the capacity of double the airport terminal area and put forward relevant proposals for the factors that can improve the terminal area capacity modeling process reasonable simplification of the basic assumptions and ideas, and on this basis, the use of probability and mathematical statistics, algorithms, and model of the basic capacity of the terminal area. Key words: Chengdu Shuangliu airport; Terminal capacity;Airspace terminal; Control process; Capacity evaluation model 目 录 引言 1 1.成都双流机场运行现状分析 2 1.1双流机场双跑道运行 2 1.2成都现行的进离场程序及存在问题 4 1.2.1成都空中走廊图（如图3） 4 1.2.2成都双流机场现行进离场航线存在的冲突及问题 6 1.3双流机场周围机场对本场活动的影响 7 1.3.1双流机场周边情况 7 1.3.2周边机场对双流终端区的影响 7 2.关于终端区容量介绍 9 2.1 终端区容量的定义 9 2.1.1机场容量（Airport Capacity） 9 2.1.2机场跑道容量（Airport Runway Capacity） 10 2.1.3实际容量（Practical Capacity）和最大容量（Maximum Capacity） 10 2.2终端区空域的一般特点 11 2.3终端区空域的一般管制过程 13 2.3.1终端区高度层划分与间隔规则[2][11] 13 2.3.2终端区飞行阶段 13 2.4影响终端区容量的各种因素 13 2.5现阶段可优化的影响终端区容量限制因素 14 2.5.1增大终端区空域自由度 14 2.5.2优化空管保障系统改善管制方式 15 2.5.3提高管制员素质减小其工作负荷 16 3.终端区容量的相关数学模型 18 3.1对终端区容量建模过程进行合理简化的基本假设和思路 18 3.2终端区的基本容量评估模型的构建 19 3.3双流02L的容量评估算例 20 4.总结 24 致 谢 25 参考文献 26 引言 随着我国经济快速发展，民航业也发生着翻天覆地的变化，航空运输量的大幅度增长在带来巨大经济效益的同时也使得国内某些地区交通负荷越来越重，在空域容量没有相应增长的情况下，将导致空中交通网络的拥挤和航班的延误，造成飞行冲突，旅客不便和航空公司成本增加，并对飞行安全产生不利影响，而其中容量限制情况最严重的部分往往是各大机场终端区。因此有必要对于终端区的容量限制情况进行分析和研究。本文是针对成都双流终端区容量情况的研究。 影响终端区容量的因素大致可分为两类：一类是终端区的运行环境，如进离场程序、空域限制、扇区划分、航路航线布局、天气情况、通讯系统类型及分布、管制规则、管制员人力资源情况等；一类是交通流的影响，如机队的机型组合、进离场比例、走廊口流量分布和进离航班排序等。对终端区容量大小的评价主要通过在该区域内保证安全和一定延误水平情况下航班架次的数目进行判断。目前，主要以单一的小时保障架次作为运行单位保障能力的容量指标，但实际上单个小时产生的延误会顺延影响到下一个小时的飞行架次，因此，改用日保障架次作为容量评估辅助指标更为合理。受辖内机场和终端区的影响和制约，终端区容量定义为：在可接受的延误条件下，一天内终端区所能保障的最大运行架次。若终端区运行架次达到或接近饱和容量时，可视为终端区已经饱和运行。各部门在实际操作时不能超过这个界限，否则造成航班延误陡增，并可能会产生安全隐患等负面影响。 对于成都双流终端区而言，尽管成都双流机场已经在进行机场扩建和设备更新，拥有先进的跑道、脱离到和停机坪系统。进近空域已事实雷达管制并划分扇区，管制技术也相对提高很多，但是却还是无法跟上成都迅猛的发展速度，成都双流机场作为西南地区面向世界的重要空中门户，需求量猛增，日高峰可达545架次，小时最高峰达35架次，已经超过了民航总局的规定。还有一个问题就是成都周边军用机场过多，民航飞机受空军活动影响极大。 所以仅仅通过空中交通管制硬件设施的改善已经不能作为提高空中交通管制容量的主要增长点。而应从空中交通管制的具体方式和工作流程入手，建立终端区的飞行流模型，并结合局方的相关间隔规定、事迹采用的管制技术手段、管制员具体工作负荷等特点，有针对性地对于终端区流量进行系统评估，最终据此结果对管制程序进行细节上的改进。 1.成都双流机场运行现状分析 1.1双流机场双跑道运行 成都双流国际机场标高512.4m，现有2条平行跑道，分为东西两条跑道，间距为1525M东西两跑道头间距为1040M。两跑道用联络道连接。如图1所示： 图1 双流机场双跑道示意图 l 其双跑道运行模式分为4种： 1. 独立平行仪表进近： 在相邻平行跑道仪表着陆系上进近的航空器之间不需要配备规定的雷达间隔时，在平行跑道上同时进行的仪表着陆系统进近的运行模式。 2. 相关平行仪表进近： 在相邻的平行跑道仪表着陆系统上进近的航空器之间需要配备规定的雷达间隔时，在平行跑道上同时进行的仪表着陆系统进近的运行模式。 3. 独立平行离场： 离场航空器在平行跑道上沿相同方向同时起飞的运行模式。 4. 隔离平行运行： 在平行跑道上同时进行的运行，其中一条跑道只用于离场，另一条跑道只用于进近。 l 其也可进行组合运行模式： 1. 半混合运行模式： 1） 一条跑道只用于进近，另一条跑道按照独立平行仪表进近模式或者相关平行仪表进近模式用于进近，或者按照隔离平行运行模式用于离场； 2） 一条跑道只用于离场，另一条跑道按照隔离平行运行模式用于进近，或者按照独立平行离场模式用于离场。 2. 混合运行模式： 混合运行是指两条平行跑道可以同时用于进近和离场。 由于新建的跑道仪表着陆系统尚未完善，塔台仅有一个对空指挥席位等原因，双流机场双跑道运行采用相关平行仪表进近模式，且新跑道仅用于向北起飞，老跑道用于起飞和进近，同一时刻只允许一架飞机使用一条跑道。即采用20R起飞、20L着陆，或者20L起飞、20L着陆、或者02R起飞、02R着陆。由于双流塔台现在只有一个塔台席位，按照CCAR93规定，同一时间内，只能指挥一条跑道的飞机起降。因此，如图2所示，必须保证02R跑道起飞的飞机起飞联系进近后，02L跑道着陆的飞机在跑道入口4KM前，塔台管制员向20L跑道着陆飞机发布着陆许可。也必须保证02R跑道着陆的飞机与02L起飞的飞机之间有满足规定的雷达尾流间隔。同时，考虑02L跑道着陆飞机复飞，与02R前方起飞的飞机要有相应的规定间隔，在这种情况下，02L跑道着陆飞机的雷达管制尾流间隔至少为16KM、02R跑道起飞飞机间隔至少为3MIN，才能保证起降飞机之间的间隔和管制员对飞机的管制负荷局方相关规定，尾流间隔按照民航局规定的塔台管制间隔为准。 图2 双跑道飞机间隔示意图 1.2成都现行的进离场程序及存在问题 1.2.1成都空中走廊图（如图3） 图3成都空中走廊图 一号走廊：双流VOR——塔子山——金堂VOR凡成都地区各机场（含成都双流、成都太平寺、凤凰山、温江、邛崃、彭山、新津、广汉机场，下同）飞往兰州、西安、南充方向的飞机，由此走廊飞出 二号走廊：五风溪VOR——柏鹤寺VOR——双流西南远台凡兰州、西安、南充方向飞往成都地区各机场的飞机，由此走廊飞进 三号走廊：柏鹤寺VOR——资阳VOR凡成都地区各机场飞往泸州、贵阳、宜宾、昆明、西昌方向的飞机，由此走廊飞出。 四号走廊：富家场VOR——双流西南远台凡泸州、贵阳、宜宾、昆明、西昌方向飞往成都地区各机场的飞机，由此走廊飞进 五号走廊：双流西南远台——崇州VOR凡成都地区有关机场往返昌都方向的飞机。 走廊进出走廊宽度均为8公里。 l 现行的离场航线： 兰州方向出港的飞机，飞双流北远台——TZS——JTG——DOREX； 西安、南充方向出港的飞机，飞双流北远台——TZS——JTG——VENON； 贵阳、昆明方向出港的飞机，飞双流西南远台——HXS——ZYG； 拉萨放向出港的飞机，飞双流西南远台——CZH l 现行的进场航线： 兰州方向进港的飞机，飞DOREX——JTG——WFX——BHS——IAF； 西安、南充方向进港的飞机，飞TEBUN——JTG——WFX——BHS——IAF； 贵阳、昆明方向进港的飞机，飞ZYG——BHS——IAF； 拉萨方向进港的飞机，飞CZH——IAF 1.2.2成都双流机场现行进离场航线存在的冲突及问题 图4成都双流终端区空域航线图 1) 机场终端区空域图中进离场航路出现了多个交叉点（如图4） 我们在进离场图中可以看到多个交叉点。比如，从正北面航路B330进场的航空器和从VENON点进场的航空器以及W26进场的航空器交于JTG点。类似的点还有很多，导致终端区流量冲突。 2) 走廊口飞机高度限制和转弯程序繁多 双流机场现行的4进4