配对进近飞机对跑道占用时间间隔评估模型

张定鹏

（中国民航大学空中交通管理学院，天津　300300）

配对进近飞机对跑道占用时间间隔评估模型

张定鹏

（中国民航大学空中交通管理学院，天津300300）

近距平行跑道配对进近是一种对机场跑道容量有极大提升的运行模式。结合单跑道运行方式中飞机跑道占用时间间隔规定的特点，再通过对配对进近运行方式特点的研究，构建出配对进近模式下飞机对跑道占用时间间隔规定的模型，最后通过算例证明模型具有可行性。

近距平行跑道；配对进近；运行方式；间隔规定

近距平行跑道（Close Spaced Parallel Runway，CSPR）是指两条平行跑道中心线之间的间距小于762m的一对跑道组成的跑道对［1］。但这种一条跑道用于起飞一条跑道用于降落的模式并不是可以将近距平行跑道运行模式的优势发挥到最大的方式。为了进一步提高该运行模式下跑道容量，1999年Hammer Jonathan提出了配对进近的思想，两架飞机一前一后平行进近同时保持一个适当的前后距离，在整个配对进近的过程中后机都要处于安全区内飞行。

2011年，Robert R.Eftekari等对近距平行跑道的碰撞风险和可行性进行了分析讨论。2003年，胡明华对提升近距平行跑道容量的主要方法进行了综述与分析；卢飞等［2］对近距平行跑道配对进近纵向风险评估模型进行了建立，张兆宁、郑少行［3］对配对进近模式下近距平行跑道容量进行了研究。

本文以考虑飞机对安全性为前提，通过分析配对进近模式下近距平行跑道的特点，结合单跑道模式下飞机跑道占用时间间隔规定的定义，推导出了符合配对进近飞机对跑道占用时间的间隔规定，并给出了详细的推导过程和计算方法。

1　飞机对间隔评估模型

建立配对进近飞机对间隔规定模型时，可以将配对进近的两架飞机整体定义为一个单元，这样可以简化容量计算过程。将配对进近的两架飞机i，j定义为到达单元x，下一顺序到达单元（飞机k，l）定义为y。这里假设飞机i与飞机k用同一条跑道，飞机j与飞机l用同一条跑道。

为了保证充足的间距，Tik必须大于ARi，设Tik服从正态分布。

由于ARi与Tik相互独立，可有：

管制规则的概率：

经变换得：

表1　配对飞机间时间间隔标准差

2　算例分析

本文选择上海浦东国际机场进行算例分析。上海浦东国际机场1号跑道和3号跑道是一组近距平行跑道。从中选择两类配对组合进行分析，即一组前后机都是重型机的配对类型和一组前后机都是中型机的配对类型。参考《浦东机场需求预测与资源分配计划报告》和对机场数据分析得到表1～3数据。

表2　飞机平均跑道占用时间

表3　时间间隔标准差和AROR中不违反管制规则的概率

根据表3中Q（AROR）的值，通过查找正态分布函数反函数表，可以得到ϕ-1（Q）的值，AROR中ϕ-1（Q）的值分别为2.05和1.56，且r为10km，σ0为0.8。

将上述值与表中数据分别代入公式（1）得：重型机对在前时AROR（x）为63.79s，中型机对在前时AROR（x）为54.38s。结果表明，前机对为重型机对后机对为中型机对时AROR（x）时间更长。

3　结语

本文借鉴单跑道飞机间隔定义，结合近距平行跑道配对进近运行模式的特点，得到了配对进近运行模式下2种跑道占用时间间隔规定进行了实例验证。对比两种组合方式，前机对为重型机对后机对为中型机对时跑道占用时间规定更长。

［1］陈勇.空域容量评估模型和优化方法研究［D］.北京：北京航空航天大学，2004.

［2］卢飞，张兆宁，魏志强，等.近距平行跑道配对进近纵向碰撞风险安全评估［J］.中国安全科学学报，2013（8）：108-113.

［3］郑少行，张兆宁.配对进近运行模式下近距平行跑道容量研究［J］.航空计算技术，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

国家自然科学基金项目（71171190）；国家空管委基金项目（GKG201410001）。

张定鹏（1992-），男，硕士，研究方向：近距平行跑道配对进近容量评估。