張定鵬

（中國(guó)民航大學(xué)空中交通管理學(xué)院，天津　300300）

配對(duì)進(jìn)近飛機(jī)對(duì)跑道占用時(shí)間間隔評(píng)估模型

張定鵬

（中國(guó)民航大學(xué)空中交通管理學(xué)院，天津300300）

近距平行跑道配對(duì)進(jìn)近是一種對(duì)機(jī)場(chǎng)跑道容量有極大提升的運(yùn)行模式。結(jié)合單跑道運(yùn)行方式中飛機(jī)跑道占用時(shí)間間隔規(guī)定的特點(diǎn)，再通過(guò)對(duì)配對(duì)進(jìn)近運(yùn)行方式特點(diǎn)的研究，構(gòu)建出配對(duì)進(jìn)近模式下飛機(jī)對(duì)跑道占用時(shí)間間隔規(guī)定的模型，最后通過(guò)算例證明模型具有可行性。

近距平行跑道；配對(duì)進(jìn)近；運(yùn)行方式；間隔規(guī)定

近距平行跑道（Close Spaced Parallel Runway，CSPR）是指兩條平行跑道中心線之間的間距小于762m的一對(duì)跑道組成的跑道對(duì)［1］。但這種一條跑道用于起飛一條跑道用于降落的模式并不是可以將近距平行跑道運(yùn)行模式的優(yōu)勢(shì)發(fā)揮到最大的方式。為了進(jìn)一步提高該運(yùn)行模式下跑道容量，1999年Hammer Jonathan提出了配對(duì)進(jìn)近的思想，兩架飛機(jī)一前一后平行進(jìn)近同時(shí)保持一個(gè)適當(dāng)?shù)那昂缶嚯x，在整個(gè)配對(duì)進(jìn)近的過(guò)程中后機(jī)都要處于安全區(qū)內(nèi)飛行。

2011年，Robert R.Eftekari等對(duì)近距平行跑道的碰撞風(fēng)險(xiǎn)和可行性進(jìn)行了分析討論。2003年，胡明華對(duì)提升近距平行跑道容量的主要方法進(jìn)行了綜述與分析；盧飛等［2］對(duì)近距平行跑道配對(duì)進(jìn)近縱向風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型進(jìn)行了建立，張兆寧、鄭少行［3］對(duì)配對(duì)進(jìn)近模式下近距平行跑道容量進(jìn)行了研究。

本文以考慮飛機(jī)對(duì)安全性為前提，通過(guò)分析配對(duì)進(jìn)近模式下近距平行跑道的特點(diǎn)，結(jié)合單跑道模式下飛機(jī)跑道占用時(shí)間間隔規(guī)定的定義，推導(dǎo)出了符合配對(duì)進(jìn)近飛機(jī)對(duì)跑道占用時(shí)間的間隔規(guī)定，并給出了詳細(xì)的推導(dǎo)過(guò)程和計(jì)算方法。

1　飛機(jī)對(duì)間隔評(píng)估模型

建立配對(duì)進(jìn)近飛機(jī)對(duì)間隔規(guī)定模型時(shí)，可以將配對(duì)進(jìn)近的兩架飛機(jī)整體定義為一個(gè)單元，這樣可以簡(jiǎn)化容量計(jì)算過(guò)程。將配對(duì)進(jìn)近的兩架飛機(jī)i，j定義為到達(dá)單元x，下一順序到達(dá)單元（飛機(jī)k，l）定義為y。這里假設(shè)飛機(jī)i與飛機(jī)k用同一條跑道，飛機(jī)j與飛機(jī)l用同一條跑道。

為了保證充足的間距，Tik必須大于ARi，設(shè)Tik服從正態(tài)分布。

由于ARi與Tik相互獨(dú)立，可有：

管制規(guī)則的概率：

經(jīng)變換得：

表1　配對(duì)飛機(jī)間時(shí)間間隔標(biāo)準(zhǔn)差

2　算例分析

本文選擇上海浦東國(guó)際機(jī)場(chǎng)進(jìn)行算例分析。上海浦東國(guó)際機(jī)場(chǎng)1號(hào)跑道和3號(hào)跑道是一組近距平行跑道。從中選擇兩類配對(duì)組合進(jìn)行分析，即一組前后機(jī)都是重型機(jī)的配對(duì)類型和一組前后機(jī)都是中型機(jī)的配對(duì)類型。參考《浦東機(jī)場(chǎng)需求預(yù)測(cè)與資源分配計(jì)劃報(bào)告》和對(duì)機(jī)場(chǎng)數(shù)據(jù)分析得到表1～3數(shù)據(jù)。

表2　飛機(jī)平均跑道占用時(shí)間

表3　時(shí)間間隔標(biāo)準(zhǔn)差和AROR中不違反管制規(guī)則的概率

根據(jù)表3中Q（AROR）的值，通過(guò)查找正態(tài)分布函數(shù)反函數(shù)表，可以得到?-1（Q）的值，AROR中?-1（Q）的值分別為2.05和1.56，且r為10km，σ0為0.8。

將上述值與表中數(shù)據(jù)分別代入公式（1）得：重型機(jī)對(duì)在前時(shí)AROR（x）為63.79s，中型機(jī)對(duì)在前時(shí)AROR（x）為54.38s。結(jié)果表明，前機(jī)對(duì)為重型機(jī)對(duì)后機(jī)對(duì)為中型機(jī)對(duì)時(shí)AROR（x）時(shí)間更長(zhǎng)。

3　結(jié)語(yǔ)

本文借鑒單跑道飛機(jī)間隔定義，結(jié)合近距平行跑道配對(duì)進(jìn)近運(yùn)行模式的特點(diǎn)，得到了配對(duì)進(jìn)近運(yùn)行模式下2種跑道占用時(shí)間間隔規(guī)定進(jìn)行了實(shí)例驗(yàn)證。對(duì)比兩種組合方式，前機(jī)對(duì)為重型機(jī)對(duì)后機(jī)對(duì)為中型機(jī)對(duì)時(shí)跑道占用時(shí)間規(guī)定更長(zhǎng)。

［1］陳勇.空域容量評(píng)估模型和優(yōu)化方法研究［D］.北京：北京航空航天大學(xué)，2004.

［2］盧飛，張兆寧，魏志強(qiáng)，等.近距平行跑道配對(duì)進(jìn)近縱向碰撞風(fēng)險(xiǎn)安全評(píng)估［J］.中國(guó)安全科學(xué)學(xué)報(bào)，2013（8）：108-113.

［3］鄭少行，張兆寧.配對(duì)進(jìn)近運(yùn)行模式下近距平行跑道容量研究［J］.航空計(jì)算技術(shù)，2013（4）：30-33.

The Evaluation Model of the Time Interval of the Runway Occupancy of the Pair into the Near Plane

Zhang Dingpeng
（Air Traffic Management Institute of Civil Aviation University of China，Tianjin 300300）

Close parallel runways matching approach is a operation mode to greatly enhance the airport runway capacity.Combined with single runway occupancy time interval in the runway operation characteristics，through the study of the characteristics of the matching approach operation mode，the matching approach mode model prescribed by the plane on the runway occupancy time interval was built up.Finally，the feasibility of the model was proved by a numerical example.

close parallel runways；matching approach；operation mode；interval provisions

V355；V323

A

1003-5168（2016）06-0111-02

2016-05-19

國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（71171190）；國(guó)家空管委基金項(xiàng)目（GKG201410001）。

張定鵬（1992-），男，碩士，研究方向：近距平行跑道配對(duì)進(jìn)近容量評(píng)估。