机场终端区进离场程序容量评估

靳宇波

【摘 要】 确定和提高终端区容量对减少航班延误和保障飞行安全有着较高的意义。进离场程序的容量是构成终端区容量的单元，精确计算终端区进离场程序容量对评估终端区容量具有重要意义。分别建立航段容量、转弯点容量以及终端区汇聚容量模型，并以上海浦东机场一条离场程序为例进行算例分析，得出离场程序容量。

【关键词】 终端区；进离场程序；容量评估

【中图分类号】 G64.23 【文献标识码】 A 【文章编号】 2095-3089（2016）25-00-02

引言：

由于国内空域紧张，空域现状复杂，军航活动频繁并占用大部分空域，机场终端区通常都是航班密度最大、航线最复杂、限制最多、冲突最大的区域，机场终端区承受着巨大的交通流量。因此在终端区内容易造成较大经济损失和引起事故隐患。由于终端区连接着航路和机场，但是容量较两者较小，所以终端区往往会成为该系统的瓶颈[1]。

1 终端区容量定义以及影响因素

终端区容量是指针对一定的空域系统结构（包括空域结构与飞行程序等）、管制规则和安全等级，考虑随机因素（如管制员因素、气象因素等）的影响。且航班连续地进入终端区的情况下，单位时间内所能容纳的最大航班数量[2]。

终端区是航空器从航路飞行到进离场阶段的飞行过渡区，该区域内可包括一个或者多个机场，其容量受众多因素的影响，这些因素可以统称为容量限制因素，主要的容量限制因素如下[3]：

（1）终端区的空域结构及其复杂性。

（2）终端区与区域、机场的耦合情况。

（3）终端区内的管制服务方式、服务等级、飞行规则以及安全性要求。

（4）管制员的工作能力与负荷。

（5）空中交通管理保障系统（如通信、导航、监视设备）的种类、分布及其可靠性。

（6）气象条件。

（7）其他一些物理或技术性因素。

2 进离场程序容量模型建立

对于进离场程序容量的计算，考虑上述各节所述因素对进离场程序的影响。，然后计算飞行程序中交叉点的容量，，从而进场容量即为各个单条飞行程序的容量和相互交叉的飞行程序的容量的总和。进场程序和离场程序容量的和：

计算每条进离场程序的容量，然后考虑公共的航段和相互的交叉点，计算各条程序所分的最大的容量，然后将航路网的容量归到进离场的交接点上，计算交接点出的容量值。

2.1航段容量

航段容量的限制条件只有一个，就是航段的长度。假设进近航段的长度为L，最小间隔为X。并假设一架速度为Vi的飞机A飞过航路入口点O之后，有一架速度为Vj的飞机B要进入航路，为了使两架飞机在航路中始终保持所需的间隔，第二架需要在第一架飞机飞过航路入口点时间为Tij时才允许飞进航路。Tij应该有一个最小值，下面进行Tij值计算，如图所示。

2.2转弯容量

前机的速度为V1，后机的速度为V2，转弯的角度为θ，终端区的雷达管制间隔为HD。如果，（后机速度大），则间隔为，放行时间为，如果，（前机速度大），则放行间隔为HD放行时间为，则转弯点的容量为：

2.3终端区汇聚飞行容量评估模型

根据终端区航路结构和航空器飞行的特点，建立航空器进场汇聚飞行状态下的数学模型，如下图所示，

假定前后机F1、F2分别从航路AO、BO向交叉点O飞行，飞机F1的速度为V1，飞机F2的速度为V2，假定在t=0时刻，飞机F1在点O处，飞机F2在点D处，航段OC与航段OB之间的夹角为a，航段OA与航段OB之间的夹角为b，设两架飞机之间的水平间隔是X，经过时间t前机飞行距离为v1t，后机飞行的距离为v2t，根据余弦定理可得

4 结论

进离场程序容量是整个终端区容量的单元，所以精确计算进离场程序容量对评估终端区容量具有重要意义[4]。本文通过建立终端区航段容量模型、转弯容量模型以及终端区汇聚容量模型，并以某离场程序为例通过算例计算出结果，得到该离场程序的容量具体数值。

参考文献：

[1]黎新华，张兆宁，王莉莉.基于跟驰稳定的终端区容量评估方法[J].系统工程理论与实践，2009，29（02）.

[2]李印凤.终端区容量评估技术研究[D].南京航空航天大学，2010.

[3]高伟，黄朝伟.重庆机场终端区容量评估的仿真研究[J].中国民航大学学报，2010，28（05）：1-4.

[4]别翌荟.基于交通流优化的终端区容量提升研究[D].南京航空航天大学，2014.